イネCPD光回復酵素形質転換体を用いた隔離圃場での、太陽紫外線植物影響評価解析

利用水稻CPD光复活酶转化体评价和分析太阳紫外线对隔离田植物的影响

• 批准号: 19651019
• 负责人: 日出間 純
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19651019/
• 关键词: イネ; 紫外線環境影響評価; 光回復酵素; 遺伝子組換えイネ; 染色体部分置換系統イネ; ピリミジン二量体; 紫外線抵抗性イネ; 太陽紫外線UVB; CPD光回復酵素; 紫外線影響評価; 部分置換系統; 野外環境試験; 生物多様性影響評価試験; 隔離圃場; 太陽紫外線; コシヒカリ部分置換系統; 生物多様性影響評価実験; 光回復酵素遺伝子組換イネ

最終年度である本年度は、以下に示す2課題を遂行した。(1)太陽紫外線がイネの生育および収量に及ぼす影響解析 コシヒカリ部分置換系統(SL229、SL229-B2-F2系統)を材料に、これまでの宮城(大崎市鹿島台・研究科圃場)、鹿児島(鹿児島市・鹿児島大学圃場)に加えて、福島県(梁川圃場:福島JA伊達みらい協力)の3箇所で紫外線環境影響評価試験(生育・収量調査)の3年目を実施した。また、生育時において、葉内細胞中のDNA上に生成しているシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)の蓄積量(Steady state CPD level)の動態解析も行った。その結果、CPDの蓄積量の変化に関しては、予想通り、CPD光回復酵素の活性の低下しているSL-229系統の方がコシヒカリよりも常にCPD量は高く蓄積していた。また宮城、福島、鹿児島の栽培地域によるCPDの蓄積量の違いに関しては、福島、鹿児島では、宮城県よりも高い傾向にあったが、福島と鹿児島では有意な差異は認められなかった。この結果は、サンプリング時の天候による影響と考えられた。収量調査に関しては、今年でもこれまでに得られている結果と同様に、コシヒカリと比較してSL-229では乾物重、1,000粒重、穂数の減少、さらには玄米サイズの減少が顕著に認められた。またさらに、鹿児島県の収量は、宮城、福島と比較して低いことも分かった。以上の結果から、今日の自然光環境下においても、太陽紫外線はイネの生育に影響を及ぼしている可能性が強く示唆された。(2)CPD光回復酵素組換え体イネを用いた環境影響評価 これまで生物多様性試験等を実施し準備を進めてきた、イネ・ササニシキのCPD光回復酵素遺伝子をイネ・ササニシキに導入し、高い紫外線抵抗性を獲得した組換えイネを用いた隔離圃場での野外環境試験の実施が、11月2日付けで承認された。それに伴い、隔離圃場近隣の住民を対象にした住民説明会を実施し、住民の理解を求めるとともに、隔離圃場の整備を行った。

Last year, the following two topics were carried out. (1)Analysis of the effects of solar ultraviolet radiation on fertility and radiation: Three years of UV environmental impact assessment tests (fertility and radiation surveys) were conducted at Miyagi (Kagoshima Daiichi Research Nursery, Osaki City), Kagoshima (Kagoshima University Nursery, Kagoshima City), and Fukushima Prefecture (Ryagawa Nursery, Fukushima JA Mirikyo). Dynamic analysis of CPD levels in DNA production and distribution in leaf cells during reproduction. As a result, the accumulation of CPD is relatively low, and the accumulation of CPD is relatively high in SL-229 system Miyagi, Fukushima and Kagoshima have a tendency to increase CPD accumulation in different cultivation areas. Miyagi, Fukushima and Kagoshima have a tendency to increase CPD accumulation. The result is that the weather conditions are different. The results of the survey were similar, and the comparison between SL-229 and SL-229 showed a decrease in dry matter weight, 1,000 grain weight, and number of grains.またさらに、鹿儿岛县の収量は、宫城、福岛と比较して低いことも分かった。The above results show that the sun's ultraviolet rays have a strong influence on fertility and the possibility of radiation in today's natural light environment. (2)CPD photo-reversion enzyme production, environmental impact assessment, biological diversity test, etc. were carried out to prepare for the introduction of CPD photo-reversion enzyme production, high UV resistance, isolation field environmental test, November 2, 2010. In addition, the residents 'explanation meeting for the residents' understanding of the isolated garden should be carried out.

项目成果

光回復酵素遺伝子を利用したUVB耐性イネの作出とその利用

利用光活化酶基因培育抗UVB水稻及其应用

• 发表时间: 2008
• 作者: Wan-Ling Hsu.;et al.;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;石川 裕二;伊藤真之;伊藤真之;Masayuki Itoh;伊藤真之;伊藤真之;関西ネットワークシステム編;Fedina I.;Okafuji A.;Sudo E;Hidema J.;A. Yamamoto;Y. Iwamatsu;M. Teranishi;寺西美佳;山岸朋香;A. Yamamoto;Y. Iwamatsu;M. Teranishi;J. Hidema;A. Yamamoto;Hidema J.;Teranishi M.;高橋さやか;Hidema J.;中村憲太郎;山岸朋香;高野成央;日出間純
• 通讯作者: 日出間純

Visualization of Flavonol Distribution in the Abaxial Epidermis of Onion Scales via Detection of Its Autofluorescence in the Absence of Chemical Processes

• DOI: 10.1271/bbb.90169
• 发表时间: 2009-09-01
• 期刊: BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 1.6
• 作者: Sudo, Emi;Teranishi, Mika;Taniuchi, Tetsuo
• 通讯作者: Taniuchi, Tetsuo

CPD photolyase repairs ultraviolet-B-induced CPDs in all DNA-containing organelles in plant

CPD 光解酶可修复植物中所有含 DNA 细胞器中紫外线 B 诱导的 CPD

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Takahashi;S. Takahashi;M. Teranishi;H. and J. Hidema
• 通讯作者: H. and J. Hidema

UVB sensitivity and cyclobutane pyrimidine dimer ( CPD) photolyase genotypes in cultivated and wild rice species

• DOI: 10.1039/b719034d
• 发表时间: 2008-03
• 期刊: Photochemical & Photobiological Sciences
• 影响因子: 3.1
• 作者: Y. Iwamatsu;C. Aoki;M. Takahashi;Mika Teranishi;Yuanying Ding;Chuanqing Sun;T. Kumagai;J. Hidema

総説「イネのピリミジン二量体光回復酵素のリン酸化修飾」

综述“水稻嘧啶二聚体光活化酶的磷酸化修饰”

• 发表时间: 2008
• 期刊: 放射線生物研究 43
• 作者: Wan-Ling Hsu.;et al.;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;Y. Ishikawa;石川 裕二;伊藤真之;伊藤真之;Masayuki Itoh;伊藤真之;伊藤真之;関西ネットワークシステム編;Fedina I.;Okafuji A.;Sudo E;Hidema J.;A. Yamamoto;Y. Iwamatsu;M. Teranishi;寺西美佳
• 通讯作者: 寺西美佳