平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 奈良先端科学技術大学院大学
 
2.委員会名 地球環境変動に対応する植物バイオテクノロジー第160委員会
 
3.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
4.研究プロジェクト番号 96R16001
 
5.研究プロジェクト名 21世紀の食糧ならびに資源確保と環境保全に対応するための植物の分子育種

6.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
磯貝 彰 イソガイ アキラ バイオサイエンス研究科 教授

7.コア・メンバー

8.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
新名 惇彦 シンミョウ アツヒコ 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授
島本 功 シマモト コウ 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授
河内 孝之 コウチ タカユキ 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 助教授

9.研究成果の概要

1.研究目的
 本研究は予測される世界人口の増加と、地球環境の悪化を視野に入れ、食糧増産、資源確保、環境保全を目指した、分子育種のための植物のバイオテクノロジーの基礎的研究を推進することを目的としている。
2.研究成果
 (1)遺伝資源の確保:野外試験により、約7000種の大麦野生種や野生植物の中から、乾燥耐性、塩耐性などを含む多くの有用形質を持つ植物を見いだし、これらの遺伝学的解析をすすめた。また、熱帯雨林での野外調査によって、有用植物群のデータベースを作成した。これらは、今後の分子育種の貴重な遺伝子資源となる。
 (2)ストレス耐性植物の作出:病害耐性植物、乾燥耐性植物、塩耐性植物の作出に向けて、それらの耐性機構の解明のために、抵抗性植物の持つ有用遺伝子、抵抗反応の誘導に関わる遺伝子、病傷害の情報伝達に関わる遺伝子、適合溶質生合成遺伝子、減数分裂時に機能する遺伝子など多くの有用遺伝子を単離し、その特性を調べた。また、それらを形質転換した植物を作成し、各種のストレスに耐性を示す植物体を得た。
 (3)環境浄化を目指した分子育種:水生植物から、環境浄化に使用できるものを選び出し、形質転換系について検討した。また、これらの有用水生植物のデータベースを作成した。
 (4)有用植物資源の効率的生産:アルカロイド生合成に関わる遺伝子を単離し、それらを形質転換した植物体を作成し、有用アルカロイド高生産植物を作出した。また、C1化合物が、生産性向上に有効であることを示した。

10.キーワード

(1)分子育種、(2)遺伝子資源、(3)ストレス耐性
(4)病害耐性、(5)塩耐性、(6)乾燥耐性
(7)環境浄化、(8)アルカロイド

11.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
Fujita, M. Nutrient removal and starch production through cultivation of Wolffia arrhiza
雑誌名 発行年 ページ
J. Biosci. Bioeng. 87・2 1999 194-198

著者名 論文標題
Mori, K. Plant regeneration from septum segment of a water plant Pak-bung (Ipomoea aquatica)
雑誌名 発行年 ページ
Jap. J. Water Tretament Biol. 35・1 1999 1-7

著者名 論文標題
Shiraishi, T. Simple Assay for Formate Dehydrogenase Activity by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS)
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Chromatography A 855 1999 337-340

著者名 論文標題
Shiraishi, T. Formate Dehydrogenase in rice plant (Growth stimulation effect of formate on rice plant)
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Bioscience and Bioengineering 89 2000 241-246

著者名 論文標題
Shiraishi, T. Formate protects photosynthetic machinery from its photoinhibition.
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Bioscience and Bioengineering 89 2000 564-568

著者名 論文標題
Shiraishi, T. Formate dehydrogenase in Arabidopsis thaliana
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Bioscience and Bioengineering 90 2000 691-693

著者名 論文標題
Ogawa, M. Gibberellin responsive genes: High level of transcript accumulation in leaf sheath meristematic tissue from Zea mays L..
雑誌名 発行年 ページ
Plant Mol. Biol. 40 1999 654-657

著者名 論文標題
Hatanaka, T. Transgenic plants of coffee Coffea canephora from embryogenic callus via Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Reports 19 1999 106-110

著者名 論文標題
Hatanaka, T. Molecular cloning and characterization of coffee cDNA encoding spermidine synthase.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Science 140 1999 161-168

著者名 論文標題
Okushima, Y. Glycosylation and its adequate processing is critical for protein secretion in tobacco BY2 cells.
雑誌名 発行年 ページ
J. Plant Physiol. 154 1999 623-627

著者名 論文標題
Okushima, Y. Secreted proteins of tobacco cultured BY2 cells: identification of a new member of pathogenesis-related proteins.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Mol. Biol. 42 2000 479-488

著者名 論文標題
Hara, K. Rapid systemic accumulation of transcripts encoding a tobacco WRKY transcription factor upon wounding.
雑誌名 発行年 ページ
Mol. Gen. Genet. 263 2000 30-37

著者名 論文標題
Ogawa, M. Rice gibberillin-insensitive gene homolog, OsGAI, encodes a nuclear-localized protein capable of gene activation at transcriptional level
雑誌名 発行年 ページ
Gene 245 2000 21-29

著者名 論文標題
Hara, K. Screening of wound-responsive genes identifies an immediate-early expressed gene encoding a highly charged protein in mechanically wounded tobacco plants.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 684-691

著者名 論文標題
Ogata, S. Mutational analysis of the signal for a nuclear localization of proteins which accumulate specifically during meiosis in lily microsporocytes.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Rep. 19 1999 101-105

著者名 論文標題
Mousavi, A. A novel glycine-rich protein is associated with starch grain accumulation during anther development.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 40 1999 406-416

著者名 論文標題
Takahashi, A. Lesion-mimic mutants of rice with alterations in early signaling events of defense.
雑誌名 発行年 ページ
Plant J. 17 1999 535-545

著者名 論文標題
Shimamoto, K. Programmed cell death in plants.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Biotechnology 16 1999 49-53

著者名 論文標題
Kawasaki, T. The small GTP-binding protein Rac is a regulator of cell death in plants.
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 1999 10922-10926

著者名 論文標題
Ono, E. Essential role of the small GTPase Rac in disease resistance of rice.
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 2001 759-764

著者名 論文標題
Fukushima, E. *Improved salt tolerance of transgenic tobacco expressing apoplastic yeast-derived invertase.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 42・2 2001 245-249

著者名 論文標題
Ifuku, K. *N-terminal sequence of the extrinsic 23 kDa protein in photosynstem II has importance in ion-retention in oxygen-evolution.
雑誌名 発行年 ページ
Biochim. Biophys. Acta in press 2001  

著者名 論文標題
Ifuku, K. *Isolation of cucumber cDNA (accession No. AB03225) for the 23kDa polypeptide of the oxygen-evolving complex of photosystem II (psbP) (PGR00-031).
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 122 2000 619

著者名 論文標題
Miyake, C. Determination of the rate of photoreduction of O2 in the water-water cycle in watermelon leaves and enhancement of the rate by limitation of photosynthesis.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 335-343

著者名 論文標題
Kawasaki,, A. Responses of wild watermelon to drought stress: Accumulation of an argE homologue and citrulline in leaves in water deficits.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 864-873

著者名 論文標題
Nakayama, H. Ectoine, the compatible solute of Halomonas elongata, confers hyperosmotic tolerance in cultured tobacco cells.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Physiol. 122 2000 1239-1247

著者名 論文標題
Horie, T. Two types of HKT homologues with different properties of Na+ and K+ transportation in Oryza sativa.
雑誌名 発行年 ページ
Plant J.     (in press)

著者名 論文標題
Che, F. S. Biochemical and morphological features of rice cell death Induced by Pseudomonas avenae.
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 40 1999 1036-1045

著者名 論文標題
Che, F. S. Flagellin from an incompatible strain of Pseudomonas avenae induces a resistance response in cultured rice cells.
雑誌名 発行年 ページ
J. Biol. Chem. 275 2000 32347-32356

著者名 論文標題
Suzuki, K. An Atropa belladonna hyoscyamine 6b-hydroxylase gene is differentially expressed in the root pericycle and anthers
雑誌名 発行年 ページ
Plant Mol. Biol. 40 1999 141-142

著者名 論文標題
Shoji, T. Jasmonate induction of putrescine N-methyltransferase genes in the root of Nicotiana sylvestris
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 831-839

著者名 論文標題
Shoji, T. Ethylene suppresses jasmonate-induced gene expression in nicotine biosynthesis
雑誌名 発行年 ページ
Plant Cell Physiol. 41 2000 1072-1076

著者名 論文標題
Sato, F. Metabolic engineering of plant alkaloid biosynthesis.
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 2001 367-372

著者名 論文標題
Kaneko, T. Worldwide distribution of beta-amylase thermostability in barley
雑誌名 発行年 ページ
Euphytica   2001 (in press)

著者名 論文標題
一前 宣正 中国河北省の塩類集積地における雑草除去がその後の植生に及ぼす影響
雑誌名 発行年 ページ
雑草研究 45・2 2000 104-106

著者名 論文標題
山倉 拓夫 *御蓋山ナギの分布拡大1.
雑誌名 発行年 ページ
諸説概観.関西自然保護機構会誌 22・2   印刷中

著者名 論文標題
山倉 拓夫 *破滅的森林撹乱が引き起こすアレロパシーの予測(御蓋山ナギの分布拡大2).
雑誌名 発行年 ページ
関西自然保護機構会誌 23・1   印刷中

著者名 論文標題
武田 和義 オオムギおよびコムギにおける深播耐性の品種変異
雑誌名 発行年 ページ
育種学研究 1・1 1999 134-141


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