研究者詳細 - 木下哲

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キノシタ　テツ

木下哲

Tetsu Kinoshita

所属

生命ナノシステム科学研究科生命環境システム科学専攻教授
理学部理学科

ホームページ

http://epigenome.jp/

外部リンク

学位

博士（理学）（総合研究大学院大学）

研究キーワード

胚乳DNAメチル化
DAN脱メチル化
Arabidopsis
DNAメチレーション
野生イネ
インプリンティング
ゲノムインプリンティング
DNA脱メチル化
生殖
バイオテクノロジー
雑種
メチル化
遺伝子
遺伝学
染色体
imprinting
ゲノム障壁
O. longistaminata
ゲノム
生殖系列
タイリングアレイ
突然変異
レーザーマイクロダイセクション
組換え機構
胚乳
エピジェネティクス
DNAメチル化
シロイヌナズナ
イネ
生殖隔離

研究分野

ライフサイエンス / 植物分子、生理科学
環境・農学 / 遺伝育種科学
ライフサイエンス / 遺伝学

経歴

横浜市立大学教授

2015年

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横浜市立大学国際総合科学部生命環境コース生命ナノシステム科学研究科生命環境システム科学専攻教授

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論文

Multilayered epigenetic control of persistent and stage-specific imprinted genes in rice endosperm. 国際誌

Kaoru Tonosaki, Daichi Susaki, Hatsune Morinaka, Akemi Ono, Hiroki Nagata, Hiroyasu Furuumi, Ken-Ichi Nonomura, Yutaka Sato, Keiko Sugimoto, Luca Comai, Katsunori Hatakeyama, Taiji Kawakatsu, Tetsu Kinoshita

Nature plants 10 ( 8 ) 1231 - 1245 2024年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In angiosperms, epigenetic profiles for genomic imprinting are established before fertilization. However, the causal relationships between epigenetic modifications and imprinted expression are not fully understood. In this study, we classified 'persistent' and 'stage-specific' imprinted genes on the basis of time-course transcriptome analysis in rice (Oryza sativa) endosperm and compared them to epigenetic modifications at a single time point. While the levels of epigenetic modifications are relatively low in stage-specific imprinted genes, they are considerably higher in persistent imprinted genes. Overall trends revealed that the maternal alleles of maternally expressed imprinted genes are activated by DNA demethylation, while the maternal alleles of paternally expressed imprinted genes with gene body methylation (gbM) are silenced by DNA demethylation and H3K27me3 deposition, and these regions are associated with an enriched motif related to Tc/Mar-Stowaway. Our findings provide insight into the stability of genomic imprinting and the potential variations associated with endosperm development, different cell types and parental genotypes.

DOI： 10.1038/s41477-024-01754-4

PubMed

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Microtubules ensure transport of vegetative nuclei and sperm cells by fine-tuning their home positions

Kazuki Motomura, Haruna Tsuchi, Marin Komojiri, Ayumi Matsumoto, Naoya Sugi, Daichi Susaki, Atsushi Takeda, Tetsu Kinoshita, Daisuke Maruyama

2024年2月

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DOI： 10.1101/2024.01.31.578224

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Blue light irradiation induces pollen tube rupture in various flowering plants

Naoya Sugi, Daichi Susaki, Yoko Mizuta, Tetsu Kinoshita, Daisuke Maruyama

2023年12月

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出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory

Abstract

Pollen tubes exhibit one of the fastest apical growth rates among plant cells. Maintaining the proper balance between turgor pressure and cell wall synthesis at the pollen tube tip is crucial for this rapid growth, and any disruption can result in pollen tube rupture. In our study, we reveal that exposure to short-wavelength visible light, specifically blue light, induces pollen tube rupture. The frequency of pollen tube rupture increases in an intensity-dependent manner. Additionally, we observed Ca2+influx after blue light irradiation, accompanying with either pollen tube rupture or a temporary halt in elongation. These findings offer insights into the interplay between pollen tube integrity maintenance and Ca2+influx at the pollen tube tip, presenting a novel and efficient method to control pollen tube burst.

Subject Areas

(1) growth and development

(11) new methodology

DOI： 10.1101/2023.12.06.570347

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Polycomb repression of the asexual embryo. 国際誌

Kaoru Tonosaki, Tetsu Kinoshita

Nature plants 2023年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/s41477-023-01537-3

PubMed

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Removal of the endoplasma membrane upon sperm cell activation after pollen tube discharge

Naoya Sugi, Rie Izumi, Shun Tomomi, Daichi Susaki, Tetsu Kinoshita, Daisuke Maruyama

Frontiers in Plant Science 14 2023年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Frontiers Media SA

In pollen and pollen tubes, immotile sperm cells are enclosed by an inner vegetative plasma membrane (IVPM), a single endomembrane originating from the vegetative-cell plasma membrane. It is widely believed that sperm cells must be removed from the IVPM prior to gamete associations and fusions; however, details of the timing and morphological changes upon IVPM dissociation remain elusive. Here, we report a rapid IVPM breakdown immediately before double fertilization in Arabidopsis thaliana. The IVPM was stably observed in coiling pollen tubes when pollen tube discharge was prevented using lorelei mutant ovules. In contrast, a semi-in vivo fertilization assay in wild-type ovules demonstrated fragmented IVPM around sperm nuclei 1 min after pollen tube discharge. These observations revealed the dynamic alteration of released sperm cells and provided new insights into double fertilization in flowering plants. With a summary of recent findings on IVPM lipid composition, we discussed the possible physiological signals controlling IVPM breakdown.

DOI： 10.3389/fpls.2023.1116289

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Multi-layered epigenetic control of persistent and stage-specific imprinted genes in rice endosperm

Kaoru Tonosaki, Akemi Ono, Hiroki Nagata, Hiroyasu Furuumi, Ken-ichi Nonomura, Yutaka Sato, Luca Comai, Katsunori Hatakeyama, Taiji Kawakatsu, Tetsu Kinoshita

2023年1月

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出版者・発行元：Research Square Platform LLC

Abstract

In the offspring, imprinted genes show differential expression from the maternal and paternal alleles. Our time-course analysis in rice (Oryza sativa) revealed persistent and stage-specific classes of imprinted genes, including over a hundred novel genes, especially in the early stage of endosperm development. In the persistent maternally expressed genes (MEGs), CG and CHG sequences are heavily methylated, while these sites are less methylated in the stage-specific MEGs. Similarly, differences in H3K27me3 defined the two classes of paternally expressed genes (PEGs). The imprinting for MEGs involves activating silent genes. By contrast, many PEGs are active in various tissues and carry gene body DNA methylation (gbM); the maternally inherited alleles of these PEGs undergo silencing via gbM demethylation and deposition of H3K27me3. Stage-specific imprinting indicates that parental marks can be differentially interpreted during development. Its developmental variability contrasts the robustness of persistent imprinting, revealing the dynamic layering of parental effects and suggesting new mechanisms for evolution and manipulation of rice endosperm development.

DOI： 10.21203/rs.3.rs-2403620/v1

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その他リンク： https://www.researchsquare.com/article/rs-2403620/v1.html
Elongation of Siliques Without Pollination 3 Regulates Nutrient Flow Necessary for Embryogenesis

Hironori Takasaki, Miho Ikeda, Reika Hasegawa, Zhang Yilin, Shingo Sakamoto, Daisuke Maruyama, Nobutaka Mitsuda, Tetsu Kinoshita, Masaru Ohme-Takagi

Plant and Cell Physiology 2022年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)

Abstract

Apomixis, defined as the transfer of maternal germplasm to offspring without fertilization, enables the fixation of F1-useful traits, providing advantages in crop breeding. However, most apomictic plants require pollination to produce endosperm. Endosperm is essential for embryogenesis and its development is suppressed until fertilization. We show that expression of a chimeric repressor of the Elongation of Siliques without Pollination 3 (ESP3) gene (Pro35S:ESP3-SRDX) induces ovule enlargement without fertilization in Arabidopsis thaliana. The ESP3 gene encodes a protein similar to the FWA homeodomain transcription factor containing a StAR-related lipid-transfer (START) domain. However, ESP3 lacks the homeobox-encoding region. Genes related to the cell cycle and sugar metabolism were upregulated in unfertilized Pro35S:ESP3-SRDX ovules similar as in fertilized seeds, while those related to autophagy were downregulated similar to fertilized seeds. Unfertilized Pro35S:ESP3-SRDX ovules partially nourished embryos when only the egg was fertilized, accumulating hexoses without central cell proliferation. ESP3 may regulate nutrient flow during seed development, and ESP3-SRDX could be a useful tool for complete apomixis that does not require pseudo-fertilization.

DOI： 10.1093/pcp/pcac151

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F-actin regulates polarized secretion of pollen tube attractants in Arabidopsis synergid cell.

Daichi Susaki, Rie Izumi, Takao Oi, Hidenori Takeuchi, Ji Min Shin, Naoya Sugi, Tetsu Kinoshita, Tetsuya Higashiyama, Tomokazu Kawashima, Daisuke Maruyama

2022年6月

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出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory

Pollen tube attraction is a key event of sexual reproduction in flowering plants. In the ovule, two synergid cells neighboring the egg cell control pollen tube arrival via the active secretion of attractant peptides such as AtLURE1 and XIUQIU from the filiform apparatus facing toward the micropyle. Distinctive cell polarity together with longitudinal F-actin and microtubules are hallmarks of the synergid cell in various species, though functions of these cellular structures are still unclear. In this study we used genetic and pharmacological approaches to elucidate the roles of cytoskeletal components in filiform apparatus formation and pollen tube guidance in Arabidopsis thaliana. Inhibition of microtubule formation reduced invaginations of the plasma membrane but did not abolish micropylar AtLURE1.2 accumulation. In contrast, the expression of a dominant-negative form of ACTIN8 induced disorganization of the filiform apparatus and loss of polar AtLURE1.2 distribution toward the filiform apparatus. Interestingly, after pollen tube reception, F-actin became unclear for a few hours in the persistent synergid cell, which may be involved in pausing and resuming pollen tube attraction during early polytubey block. Our data propose the central role of F-actin in the maintenance of cell polarity and function of male-female communication in the synergid cell.

DOI： 10.1101/2022.06.14.496136

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Persistent directional growth capability in Arabidopsis thaliana pollen tubes after nuclear elimination from the apex 国際誌

Kazuki Motomura, Hidenori Takeuchi, Michitaka Notaguchi, Haruna Tsuchi, Atsushi Takeda, Tetsu Kinoshita, Tetsuya Higashiyama, Daisuke Maruyama

Nature Communications 12 ( 1 ) 2331 - 2331 2021年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

<title>Abstract</title>During the double fertilization process, pollen tubes deliver two sperm cells to an ovule containing the female gametes. In the pollen tube, the vegetative nucleus and sperm cells move together to the apical region where the vegetative nucleus is thought to play a crucial role in controlling the direction and growth of the pollen tube. Here, we report the generation of pollen tubes in <italic>Arabidopsis thaliana</italic> whose vegetative nucleus and sperm cells are isolated and sealed by callose plugs in the basal region due to apical transport defects induced by mutations in the WPP domain-interacting tail-anchored proteins (WITs) and sperm cell-specific expression of a dominant mutant of the CALLOSE SYNTHASE 3 protein. Through pollen-tube guidance assays, we show that the physiologically anuclear mutant pollen tubes maintain the ability to grow and enter ovules. Our findings provide insight into the sperm cell delivery mechanism and illustrate the independence of the tip-localized vegetative nucleus from directional growth control of the pollen tube.

DOI： 10.1038/s41467-021-22661-8

PubMed

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その他リンク： http://www.nature.com/articles/s41467-021-22661-8
Temporal Changes in Transcripts of MITE Transposable Elements during Rice Endosperm Development

Hiroki Nagata, Akemi Ono, Kaoru Tonosaki, Taiji Kawakatsu, Kentaro Yano, Yuji Kishima, Tetsu Kinoshita

2021年9月

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出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory

The repression of transcription from transposable elements (TEs) by DNA methylation is necessary to maintain genome integrity and prevent harmful mutations. However, under certain circumstances, TEs are thought to escape from the host defense system and reactivate their transcription. In Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) and rice (Oryza sativa), DNA demethylases target the sequences derived from TEs in the central cell, the progenitor cell for the endosperm in the female gametophyte. This genome-wide DNA demethylation is also observed in the endosperm after fertilization. In this study, we used a custom microarray to survey the transcripts generated from TEs during the rice endosperm development and at selected timepoints in the embryo as a control. The expression patterns of TE transcripts are dynamically up- and downregulated during endosperm development, especially for miniature inverted-repeat transposable elements (MITEs). Surprisingly, some TE transcripts were directionally controlled, while the other DNA transposons and retrotransposons were not. We also discovered the NF-Y binding motif, CCAAT, in the region near the 5′ terminal inverted repeat of Youren, one of the transcribed MITEs in the endosperm. Our results uncover dynamic changes in TE activity during endosperm development in rice.

DOI： 10.1101/2021.09.27.461986

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Cubam receptor-mediated endocytosis in hindgut-derived pseudoplacenta of a viviparous teleost Xenotoca eiseni 査読国際誌

Atsuo Iida, Kaori Sano, Mayu Inokuchi, Jumpei Nomura, Takayuki Suzuki, Mao Kuriki, Maina Sogabe, Daichi Susaki, Kaoru Tonosaki, Tetsu Kinoshita, Eiichi Hondo

Journal of Experimental Biology 224 ( 13 ) jeb242613 2021年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Company of Biologists

Nutrient transfer from mother to the embryo is essential for reproduction in viviparous animals. In the viviparous teleost Xenotoca eiseni belonging to the family Goodeidae, the intraovarian embryo intakes the maternal component secreted into the ovarian fluid via the trophotaenia. Our previous study reported that the epithelial layer cells of the trophotaenia incorporate a maternal protein via vesicle trafficking. However, the molecules responsible for the absorption were still elusive. Here, we focused on Cubam (Cubilin-Amnionless) as a receptor involved in the absorption, and cathepsin L as a functional protease in the vesicles. Our results indicated that the Cubam receptor is distributed in the apical surface of the trophotaenia epithelium and then is taken into the intracellular vesicles. The trophotaenia possesses acidic organelles in epithelial layer cells and cathepsin L-dependent proteolysis activity. This evidence does not conflict with our hypothesis that receptor-mediated endocytosis and proteolysis play roles in maternal macromolecule absorption via the trohotaenia in viviparous teleosts. Such nutrient absorption involving endocytosis is not a specific trait in viviparous fish. Similar processes have been reported in the larval stage of oviparous fish or the suckling stage of viviparous mammals. Our findings suggest that the viviparous teleost acquired trophotaenia-based viviparity from a modification of the intestinal absorption system common in vertebrates. This is a fundamental study to understand the strategic variation of the reproductive system in vertebrates.

DOI： 10.1242/jeb.242613

PubMed

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Epigenetics and plant reproduction: Multiple steps for responsibly handling succession

Akemi Ono, Tetsu Kinoshita

Current Opinion in Plant Biology 61 102032 - 102032 2021年6月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.pbi.2021.102032

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Mutation of the imprinted gene OsEMF2a induces autonomous endosperm development and delayed cellularization in rice

Kaoru Tonosaki, Akemi Ono, Megumi Kunisada, Megumi Nishino, Hiroki Nagata, Shingo Sakamoto, Saku T Kijima, Hiroyasu Furuumi, Ken-Ichi Nonomura, Yutaka Sato, Masaru Ohme-Takagi, Masaki Endo, Luca Comai, Katsunori Hatakeyama, Taiji Kawakatsu, Tetsu Kinoshita

The Plant Cell 2020年11月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)

<title>Abstract</title>
In angiosperms, endosperm development comprises a series of developmental transitions controlled by genetic and epigenetic mechanisms that are initiated after double fertilization. Polycomb repressive complex 2 (PRC2) is a key component of these mechanisms that mediate histone H3 lysine 27 trimethylation (H3K27me3); the action of PRC2 is well described in Arabidopsis thaliana but remains uncertain in cereals. In this study, we demonstrate that mutation of the rice (Oryza sativa) gene EMBRYONIC FLOWER2a (OsEMF2a), encoding a zinc-finger containing component of PRC2, causes an autonomous endosperm phenotype involving proliferation of the central cell nuclei with separate cytoplasmic domains, even in the absence of fertilization. Detailed cytological and transcriptomic analyses revealed that the autonomous endosperm can produce storage compounds, starch granules, and protein bodies specific to the endosperm. These events have not been reported in Arabidopsis. After fertilization, we observed an abnormally delayed developmental transition in the endosperm. Transcriptome and H3K27me3 ChIP-seq analyses using endosperm from the emf2a mutant identified downstream targets of PRC2. These included &gt;100 transcription factor genes such as type-I MADS-box genes, which are likely required for endosperm development. Our results demonstrate that OsEMF2a-containing PRC2 controls endosperm developmental programs before and after fertilization.

DOI： 10.1093/plcell/koaa006

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その他リンク： http://academic.oup.com/plcell/advance-article-pdf/doi/10.1093/plcell/koaa006/36138656/koaa006.pdf
Sperm Entry into the Egg Cell Induces the Progression of Karyogamy in Rice Zygotes. 査読

Yukinosuke Ohnishi, Iwao Kokubu, Tetsu Kinoshita, Takashi Okamoto

Plant & cell physiology 60 ( 8 ) 1656 - 1665 2019年8月

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記述言語：英語

Karyogamy is a prerequisite event for plant embryogenesis, in which dynamic changes in nuclear architecture and the establishment of appropriate gene expression patterns must occur. However, the precise role of the male and female gametes in the progression of karyogamy still remains elusive. Here, we show that the sperm cell possesses the unique property to drive steady and swift nuclear fusion. When we fertilized egg cells with sperm cells in vitro, the immediate fusion of the male and female nuclei in the zygote progressed. This rapid nuclear fusion did not occur when two egg cells were artificially fused. However, the nuclear fusion of two egg nuclei could be accelerated by additional sperm entry or the exogenous application of calcium, suggesting that possible increase of cytosolic Ca2+ level via sperm entry into the egg cell efficiently can facilitate karyogamy. In contrast to zygotes, the egg-egg fusion cells failed to proliferate beyond an early developmental stage. Our transcriptional analyses also revealed the rapid activation of zygotic genes in zygotes, whereas there was no expression in fused cells without the male contribution. Thus, the male sperm cell has the ability to cause immediate karyogamy and to establish appropriate gene expression patterns in the zygote.

DOI： 10.1093/pcp/pcz077

PubMed

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Salt Tolerance Improvement in Rice through Efficient SNP Marker-Assisted Selection Coupled with Speed-Breeding. 査読国際誌

Md Masud Rana, Takeshi Takamatsu, Marouane Baslam, Kentaro Kaneko, Kimiko Itoh, Naoki Harada, Toshie Sugiyama, Takayuki Ohnishi, Tetsu Kinoshita, Hiroki Takagi, Toshiaki Mitsui

International journal of molecular sciences 20 ( 10 ) 2019年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Salinity critically limits rice metabolism, growth, and productivity worldwide. Improvement of the salt resistance of locally grown high-yielding cultivars is a slow process. The objective of this study was to develop a new salt-tolerant rice germplasm using speed-breeding. Here, we precisely introgressed the hst1 gene, transferring salinity tolerance from "Kaijin" into high-yielding "Yukinko-mai" (WT) rice through single nucleotide polymorphism (SNP) marker-assisted selection. Using a biotron speed-breeding technique, we developed a BC3F3 population, named "YNU31-2-4", in six generations and 17 months. High-resolution genotyping by whole-genome sequencing revealed that the BC3F2 genome had 93.5% similarity to the WT and fixed only 2.7% of donor parent alleles. Functional annotation of BC3F2 variants along with field assessment data indicated that "YNU31-2-4" plants carrying the hst1 gene had similar agronomic traits to the WT under normal growth condition. "YNU31-2-4" seedlings subjected to salt stress (125 mM NaCl) had a significantly higher survival rate and increased shoot and root biomasses than the WT. At the tissue level, quantitative and electron probe microanalyzer studies indicated that "YNU31-2-4" seedlings avoided Na+ accumulation in shoots under salt stress. The "YNU31-2-4" plants showed an improved phenotype with significantly higher net CO2 assimilation and lower yield decline than WT under salt stress at the reproductive stage. "YNU31-2-4" is a potential candidate for a new rice cultivar that is highly tolerant to salt stress at the seedling and reproductive stages, and which might maintain yields under a changing global climate.

DOI： 10.3390/ijms20102585

PubMed

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DNA demethylation by ROS1a in rice vegetative cells promotes methylation in sperm. 査読国際誌

M Yvonne Kim, Akemi Ono, Stefan Scholten, Tetsu Kinoshita, Daniel Zilberman, Takashi Okamoto, Robert L Fischer

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 116 ( 19 ) 9652 - 9657 2019年5月

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記述言語：英語

Epigenetic reprogramming is required for proper regulation of gene expression in eukaryotic organisms. In Arabidopsis, active DNA demethylation is crucial for seed viability, pollen function, and successful reproduction. The DEMETER (DME) DNA glycosylase initiates localized DNA demethylation in vegetative and central cells, so-called companion cells that are adjacent to sperm and egg gametes, respectively. In rice, the central cell genome displays local DNA hypomethylation, suggesting that active DNA demethylation also occurs in rice; however, the enzyme responsible for this process is unknown. One candidate is the rice REPRESSOR OF SILENCING1a (ROS1a) gene, which is related to DME and is essential for rice seed viability and pollen function. Here, we report genome-wide analyses of DNA methylation in wild-type and ros1a mutant sperm and vegetative cells. We find that the rice vegetative cell genome is locally hypomethylated compared with sperm by a process that requires ROS1a activity. We show that many ROS1a target sequences in the vegetative cell are hypomethylated in the rice central cell, suggesting that ROS1a also demethylates the central cell genome. Similar to Arabidopsis, we show that sperm non-CG methylation is indirectly promoted by DNA demethylation in the vegetative cell. These results reveal that DNA glycosylase-mediated DNA demethylation processes are conserved in Arabidopsis and rice, plant species that diverged 150 million years ago. Finally, although global non-CG methylation levels of sperm and egg differ, the maternal and paternal embryo genomes show similar non-CG methylation levels, suggesting that rice gamete genomes undergo dynamic DNA methylation reprogramming after cell fusion.

DOI： 10.1073/pnas.1821435116

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A parental tug-of-war 査読

Tetsu Kinoshita

Nature Plants 4 ( 6 ) 329 - 330 2018年6月

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記述言語：英語出版者・発行元：Palgrave Macmillan Ltd.

DOI： 10.1038/s41477-018-0179-9

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Endosperm Development 査読

eLS DOI: 10.1002/9780470015902.a00 2018年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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FACT complex is required for DNA demethylation at heterochromatin during reproduction in Arabidopsis 査読

Jennifer M. Frost, M. Yvonne Kim, Guen Tae Park, Ping-Hung Hsieh, Miyuki Nakamura, Samuel J. H. Lin, Hyunjin Yoo, Jaemyung Choi, Yoko Ikeda, Tetsu Kinoshita, Yeonhee Choi, Daniel Zilberman, Robert L. Fischer

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115 ( 20 ) E4720 - E4729 2018年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：National Academy of Sciences

DOI： 10.1073/pnas.1713333115

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Optimized method of extracting rice chloroplast DNA for high-quality plastome resequencing and de Novo assembly 査読

Takeshi Takamatsu, Marouane Baslam, Takuya Inomata, Kazusato Oikawa, Kimiko Itoh, Takayuki Ohnishi, Tetsu Kinoshita, Toshiaki Mitsui

Frontiers in Plant Science 9 266 2018年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Frontiers Media S.A.

DOI： 10.3389/fpls.2018.00266

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Overcoming the species hybridization barrier by ploidy manipulation in the genus Oryza 査読

Kaoru Tonosaki, Daisuke Sekine, Takayuki Ohnishi, Akemi Ono, Hiroyasu Furuumi, Nori Kurata, Tetsu Kinoshita

Plant Journal 93 ( 3 ) 534 - 544 2018年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Blackwell Publishing Ltd

DOI： 10.1111/tpj.13803

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Mutants in the Fe-S biogenesis component AtDRE2 develop twin embryos and are defective in DNA demethylation in the vegetative phase 招待査読

Molecular Life doi: 10.26600/MolLife.1.2.4.20 2018年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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A pharmacological study of Arabidopsis cell fusion between the persistent synergid and endosperm 査読

Kazuki Motomura, Tomokazu Kawashima, Frédéric Berger, Tetsu Kinoshita, Tetsuya Higashiyama, Daisuke Maruyama

Journal of Cell Science 131 ( 2 ) 2018年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Company of Biologists Ltd

DOI： 10.1242/jcs.204123

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Dormancy-specific imprinting underlies maternal inheritance of seed dormancy in Arabidopsis thaliana 査読

Urszula Piskurewicz, Mayumi Iwasaki, Daichi Susaki, Christian Megies, Tetsu Kinoshita, Luis Lopez-Molina

ELIFE 5 2016年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7554/eLife.19573

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Fertilization-independent Cell-fusion between the Synergid and Central Cell in the Polycomb Mutant 査読

Kazuki Motomura, Frederic Berger, Tomokazu Kawashima, Tetsu Kinoshita, Tetsuya Higashiyama, Daisuke Maruyama

CELL STRUCTURE AND FUNCTION 41 ( 2 ) 121 - 125 2016年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1247/csf.16010

Web of Science

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Possible roles for polycomb repressive complex 2 in cereal endosperm 査読

Kaoru Tonosaki, Tetsu Kinoshita

FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 6 144 2015年3月

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記述言語：英語

DOI： 10.3389/fpls.2015.00144

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Rice SNF2 family helicase ENL1 is essential for syncytial endosperm development 査読

Tomomi Hara, Hirokazu Katoh, Daisuke Ogawa, Yasuaki Kagaya, Yutaka Sato, Hidemi Kitano, Yasuo Nagato, Ryo Ishikawa, Akemi Ono, Tetsu Kinoshita, Shin Takeda, Tsukaho Hattori

PLANT JOURNAL 81 ( 1 ) 1 - 12 2015年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/tpj.12705

Web of Science

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Epigenetic Memory for Stress Response and Adaptation in Plants 査読

Tetsu Kinoshita, Motoaki Seki

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 55 ( 11 ) 1859 - 1863 2014年11月

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記述言語：英語

DOI： 10.1093/pcp/pcu125

Web of Science

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Epigenetic role for the conserved Fe-S cluster biogenesis protein AtDRE2 in Arabidopsis thaliana 査読

Diana Mihaela Buzas, Miyuki Nakamura, Tetsu Kinoshita

PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 111 ( 37 ) 13565 - 13570 2014年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1073/pnas.1404058111

Web of Science

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OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development 査読

Takamitsu Kurusu, Tomoko Koyano, Shigeru Hanamata, Takahiko Kubo, Yuhei Noguchi, Chikako Yagi, Noriko Nagata, Takashi Yamamoto, Takayuki Ohnishi, Yozo Okazaki, Nobutaka Kitahata, Daichi Ando, Masaya Ishikawa, Shinya Wada, Akio Miyao, Hirohiko Hirochika, Hiroaki Shimada, Amane Makino, Kazuki Saito, Hiroyuki Ishida, Tetsu Kinoshita, Nori Kurata, Kazuyuki Kuchitsu

AUTOPHAGY 10 ( 5 ) 878 - 888 2014年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.4161/auto.28279

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Genomic Imprinting in Plants: What Makes the Functions of Paternal and Maternal Genes Different in Endosperm Formation? 査読

Takayuki Ohnishi, Daisuke Sekine, Tetsu Kinoshita

EPIGENETIC SHAPING OF SOCIOSEXUAL INTERACTIONS: FROM PLANTS TO HUMANS 86 1 - 25 2014年

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記述言語：英語掲載種別：論文集(書籍)内論文

DOI： 10.1016/B978-0-12-800222-3.00001-2

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Dissection of two major components of the post-zygotic hybridization barrier in rice endosperm 査読

Daisuke Sekine, Takayuki Ohnishi, Hiroyasu Furuumi, Akemi Ono, Toshihiro Yamada, Nori Kurata, Tetsu Kinoshita

PLANT JOURNAL 76 ( 5 ) 792 - 799 2013年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/tpj.12333

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The role of Arabidopsis thaliana NAR1, a cytosolic iron-sulfur cluster assembly component, in gametophytic gene expression and oxidative stress responses in vegetative tissue 査読

Miyuki Nakamura, Diana Mihaela Buzas, Akira Kato, Masahiro Fujita, Nori Kurata, Tetsu Kinoshita

NEW PHYTOLOGIST 199 ( 4 ) 925 - 935 2013年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/nph.12350

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RNA-directed DNA methylation regulates parental genomic imprinting at several loci in Arabidopsis 査読

Thiet Minh Vu, Miyuki Nakamura, Joseph P. Calarco, Daichi Susaki, Pei Qi Lim, Tetsu Kinoshita, Tetsuya Higashiyama, Robert A. Martienssen, Frédéric Berger

Development (Cambridge) 140 ( 14 ) 2953 - 2960 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1242/dev.092981

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エピミュータジェネシスと次世代育種への展開

前川雅彦, 金澤章, 堤伸浩, 木下哲, 土生芳樹, 柴博史, 江面,浩

育種学研究 15 ( 2 ) 42 - 50 2013年6月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Japanese Society of Breeding

DOI： 10.1270/jsbbr.15.42

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/10021164544?from=CiNii
Opening the Door to Epigenetics in PCP 査読

Tetsu Kinoshita, Steven E. Jacobsen

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 53 ( 5 ) 763 - 765 2012年5月

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記述言語：英語

DOI： 10.1093/pcp/pcs061

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HMG Domain containing SSRP1 is required for DNA demethylation and genomic imprinting in arabidopsis 査読

Yoko Ikeda, Yuki Kinoshita, Daichi Susaki, Yuriko Ikeda, Megumi Iwano, Seiji Takayama, Tetsuya Higashiyama, Tetsuji Kakutani, Tetsu Kinoshita

Developmental Cell 21 ( 3 ) 589 - 596 2011年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.devcel.2011.08.013

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The biotron breeding system: A rapid and reliable procedure for genetic studies and breeding in rice 査読

Takayuki Ohnishi, Mihoko Yoshino, Hiromoto Yamakawa, Tetsu Kinoshita

Plant and Cell Physiology 52 ( 7 ) 1249 - 1257 2011年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/pcp/pcr066

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Rice interspecies hybrids show precocious or delayed developmental transitions in the endosperm without change to the rate of syncytial nuclear division 査読

Ryo Ishikawa, Takayuki Ohnishi, Yuki Kinoshita, Mitsugu Eiguchi, Nori Kurata, Tetsu Kinoshita

Plant Journal 65 ( 5 ) 798 - 806 2011年3月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/j.1365-313X.2010.04466.x

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イネ無胚乳変異原因遺伝子ENL1はSNF2ヘリカーゼ様タンパク質をコードする

加藤大和, 原睦美, 佐藤豊, 北野英己, 長戸康郎, 石川亮, 木下哲, 武田真, 服部束穂

日本植物生理学会年会およびシンポジウム講演要旨集 2011 0060 - 0060 2011年

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出版者・発行元：日本植物生理学会

イネ無胚乳変異体enl1は劣性一遺伝子座の変異で、その種子は胚乳を形成できない。一方、その胚は肥大化し休眠性を喪失しているが発芽能をもつ。我々はenl1のマッピングを行い、第4染色体長腕上テロメア近くに存在する推定遺伝子領域のエキソン内に欠失変異を見つけた。さらにこの遺伝子領域を含む野生型ゲノム断片を用いた形質転換によりenl1変異の表現型が完全に相補されたことから、本遺伝子がenl1変異の原因遺伝子であると結論した。ENL1遺伝子はSNF2ファミリーATPaseドメインとHELICcドメインを持つSNF2様ヘリカーゼをコードし、植物のみならず広く真核生物にそのオルソログが存在する。ヒトのENL1オルソログであるPICHタンパク質は細胞分裂時の染色体凝集や染色体腕部のアーキテクチャー維持、あるいは姉妹染色分体の解離に必要であることが報告されている。PI染色法を用いて初期胚乳形成過程の核・染色体の様子を共焦点レーザー顕微鏡観察したところ、野生型では細胞化に先立つ遊離核の一様な分布が見られたのに対し、enl1変異体では染色体の分離異常の結果と考えられる巨大化した核が観察された。これらの結果は、多核期胚乳における染色体サイクルの異常が、enl1変異体における無胚乳表現型の原因であることを示している。

DOI： 10.14841/jspp.2011.0.0060.0

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Epigenetic programming: The challenge to species hybridization 査読

Ryo Ishikawa, Tetsu Kinoshita

Molecular Plant 2 ( 4 ) 589 - 599 2009年7月

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DOI： 10.1093/mp/ssp028

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栽培イネと野生イネの種間交雑にみられる胚乳発生異常の原因

石川亮, 永口貢, 新崎由紀, 倉田のり, 木下哲

日本植物生理学会年会およびシンポジウム講演要旨集 2009 0114 - 0114 2009年

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出版者・発行元：日本植物生理学会

多くの植物では、種間や倍数体間の交雑を行うと胚乳発生が抑制、あるいは促進される異常により生殖隔離が生じることが知られている。この現象には、父親ゲノムと母親ゲノムの拮抗関係を担うゲノムインプリンティングが関わっていることが示唆されているが、その実体は明らかではない。 本研究では栽培イネと様々な野生イネを用いた間交雑を行い、雑種胚乳の発生について樹脂切片を作成し、ステージを追って解析した。胚乳では受精後、胚乳核が多核体を形成したのちに、細胞化がおこる。雑種胚乳では、細胞化、中心液胞の消失、デンプン蓄積などの発生のタイミングが早まること、もしくは遅延が種間の組み合わせにより観察された。しかしながら、この過程での胚乳の核分裂率にはどの組み合わせにおいても殆ど変化が見られなかった。従って、種間交雑で見られる胚乳発生の抑制や促進は、細胞分裂異常によるものではなく、ヘテロクロニックな発生異常が原因であることが明らかとなった。さらに、O. sativaと O. longistaminataの雑種胚乳を用いたマイクロアレイ解析の結果から、雑種胚乳特異的に発現が上昇する遺伝子群として、シロイヌナズナのインプリント遺伝子PHERES1と相同性の高い遺伝子が同定された。本発表では、野生イネと栽培イネの雑種胚乳におけるヘテロクロニックな発生異常と、これらの原因となる分子機構について考察したい。

DOI： 10.14841/jspp.2009.0.0114.0

CiNii Research

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DNA demethylation: A lesson from the garden 査読

Yoko Ikeda, Tetsu Kinoshita

Chromosoma 118 ( 1 ) 37 - 41 2009年

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DOI： 10.1007/s00412-008-0183-3

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Genomic imprinting: A balance between antagonistic roles of parental chromosomes 査読

Tetsu Kinoshita, Yoko Ikeda, Ryo Ishikawa

Seminars in Cell and Developmental Biology 19 ( 6 ) 574 - 579 2008年12月

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DOI： 10.1016/j.semcdb.2008.07.018

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MATERNALLY EXPRESSED PAB C-TERMINAL, a novel imprinted gene in Arabidopsis, encodes the conserved C-terminal domain of polyadenylate binding proteins 査読

Sushma Tiwari, Reiner Schulz, Yoko Ikeda, Lindsay Dytham, Jaime Bravo, Lucille Mathers, Melissa Spielman, Plinio Guzmán, Rebecca J. Oakey, Tetsu Kinoshita, Rod J. Scotta

Plant Cell 20 ( 9 ) 2387 - 2398 2008年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1105/tpc.108.061929

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Evolution and control of imprinted FWA genes in the genus Arabidopsis 査読

Ryo Fujimoto, Yuki Kinoshita, Akira Kawabe, Tetsu Kinoshita, Kazuya Takashima, Magnus Nordborg, Mikhail E. Nasrallah, Kentaro K. Shimizu, Hiroshi Kudoh, Tetsuji Kakutani

PLoS Genetics 4 ( 4 ) 2008年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

A central question in genomic imprinting is how a specific sequence is recognized as the target for epigenetic marking. In both mammals and plants, imprinted genes are often associated with tandem repeats and transposon-related sequences, but the role of these elements in epigenetic gene silencing remains elusive. FWA is an imprinted gene in Arabidopsis thaliana expressed specifically in the female gametophyte and endosperm. Tissue-specific and imprinted expression of FWA depends on DNA methylation in the FWA promoter, which is comprised of two direct repeats containing a sequence related to a SINE retroelement. Methylation of this element causes epigenetic silencing, but it is not known whether the methylation is targeted to the SINE-related sequence itself or the direct repeat structure is also necessary. Here we show that the repeat structure in the FWA promoter is highly diverse in species within the genus Arabidopsis. Four independent tandem repeat formation events were found in three closely related species. Another related species, A. halleri, did not have a tandem repeat in the FWA promoter. Unexpectedly, even in this species, FWA expression was imprinted and the FWA promoter was methylated. In addition, our expression analysis of FWA gene in vegetative tissues revealed high frequency of intra-specific variation in the expression level. In conclusion, we show that the tandem repeat structure is dispensable for the epigenetic silencing of the FWA gene. Rather, SINE-related sequence is sufficient for imprinting, vegetative silencing, and targeting of DNA methylation. Frequent independent tandem repeat formation events in the FWA promoter led us to propose that they may be a consequence, rather than cause, of the epigenetic control. The possible significance of epigenetic variation in reproductive strategies during evolution is also discussed. © 2008 Fujimoto et al.

DOI： 10.1371/journal.pgen.1000048

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Evolution and control of imprinted FWA genes in the genus Arabidopsis 査読

Ryo Fujimoto, Yuki Kinoshita, Akira Kawabe, Tetsu Kinoshita, Kazuya Takashima, Magnus Nordborg, Mikhail E. Nasrallah, Kentaro K. Shimizu, Hiroshi Kudoh, Tetsuji Kakutani

PLOS GENETICS 4 ( 4 ) 2008年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PUBLIC LIBRARY SCIENCE

A central question in genomic imprinting is how a specific sequence is recognized as the target for epigenetic marking. In both mammals and plants, imprinted genes are often associated with tandem repeats and transposon-related sequences, but the role of these elements in epigenetic gene silencing remains elusive. FWA is an imprinted gene in Arabidopsis thaliana expressed specifically in the female gametophyte and endosperm. Tissue-specific and imprinted expression of FWA depends on DNA methylation in the FWA promoter, which is comprised of two direct repeats containing a sequence related to a SINE retroelement. Methylation of this element causes epigenetic silencing, but it is not known whether the methylation is targeted to the SINE-related sequence itself or the direct repeat structure is also necessary. Here we show that the repeat structure in the FWA promoter is highly diverse in species within the genus Arabidopsis. Four independent tandem repeat formation events were found in three closely related species. Another related species, A. halleri, did not have a tandem repeat in the FWA promoter. Unexpectedly, even in this species, FWA expression was imprinted and the FWA promoter was methylated. In addition, our expression analysis of FWA gene in vegetative tissues revealed high frequency of intra-specific variation in the expression level. In conclusion, we show that the tandem repeat structure is dispensable for the epigenetic silencing of the FWA gene. Rather, SINE-related sequence is sufficient for imprinting, vegetative silencing, and targeting of DNA methylation. Frequent independent tandem repeat formation events in the FWA promoter led us to propose that they may be a consequence, rather than cause, of the epigenetic control. The possible significance of epigenetic variation in reproductive strategies during evolution is also discussed.

DOI： 10.1371/journal.pgen.1000048

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Control of FWA gene silencing in Arabidopsis thaliana by SINE-related direct repeats 査読

Yuki Kinoshita, Hidetoshi Saze, Tetsu Kinoshita, Asuka Miura, Wim J.J. Soppe, Maarten Koornneef, Tetsuji Kakutani

Plant Journal 49 ( 1 ) 38 - 45 2007年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/j.1365-313X.2006.02936.x

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Reproductive barrier and genomic imprinting in the endosperm of flowering plants 査読

Tetsu Kinoshita

Genes and Genetic Systems 82 ( 3 ) 177 - 186 2007年

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DOI： 10.1266/ggs.82.177

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Maintenance of DNA methylation during the arabidopsis life cycle is essential for parental imprinting 査読

Pauline E. Jullien, Tetsu Kinoshita, Nir Ohad, Frédéric Berger

Plant Cell 18 ( 6 ) 1360 - 1372 2006年6月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1105/tpc.106.041178

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One-Way Control of FWA Imprinting in Arabidopsis Endosperm by DNA Methylation 査読

Tetsu Kinoshita, Asuka Miura, Yeonhee Choi, Yuki Kinoshita, Xiaofeng Cao, Steven E. Jacobsen, Robert L. Fischer, Tetsuji Kakutani

Science 303 ( 5657 ) 521 - 523 2004年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1126/science.1089835

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Control of development and transposon movement by DNA methylation in Arabidopsis thaliana 査読

T. Kakutani, M. Kato, T. Kinoshita, A. Miura

Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 69 139 - 143 2004年

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掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1101/sqb.2004.69.139

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Polycomb repression of flowering during early plant development 査読

Tetsu Kinoshita, John J. Harada, Robert B. Goldberg, Robert L. Fischer

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98 ( 24 ) 14156 - 14161 2001年11月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1073/pnas.241507798

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Mutations in the FIE and MEA genes that encode interacting polycomb proteins cause parent-of-origin effects on seed development by distinct mechanisms 査読

R. Yadegari, T. Kinoshita, O. Lotan, G. Cohen, A. Katz, Y. Choi, A. Katz, K. Nakashima, J. J. Harada, R. B. Goldberg, R. L. Fischer, N. Ohad

Plant Cell 12 ( 12 ) 2367 - 2381 2000年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1105/tpc.12.12.2367

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Imprinting of the MEDEA polycomb gene in the Arabidopsis endosperm 査読

Tetsu Kinoshita, Ramin Yadegari, John J. Harada, Robert B. Goldberg, Robert L. Fischer

Plant Cell 11 ( 10 ) 1945 - 1952 1999年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1105/tpc.11.10.1945

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Vacuolar processing enzyme is up-regulated in the lytic vacuoles of vegetative tissues during senescence and under various stressed conditions

Tetsu Kinoshita, Tetsu Kinoshita, Kenji Yamada, Kenji Yamada, Nagako Hiraiwa, Maki Kondo, Mikio Nishimura, Mikio Nishimura, Ikuko Hara-Nishimura, Ikuko Hara-Nishimura

Plant Journal 19 43 - 53 1999年7月

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DOI： 10.1046/j.1365-313X.1999.00497.x

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The sequence and expression of the γ-VPE gene, one member of a family of three genes for vacuolar processing enzymes in arabidopsis thaliana

Tetsu Kinoshita, Tetsu Kinoshita, Mikio Nishimura, Mikio Nishimura, Ikuko Hara-Nishimura, Ikuko Hara-Nishimura

Plant and Cell Physiology 36 ( 8 ) 1555 - 1562 1995年12月

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記述言語：英語出版者・発行元：Japanese Society of Plant Physiologists

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Homologues of a vacuolar processing enzyme that are expressed in different organs in Arabidopsis thaliana

Tetsu Kinoshita, Mikio Nishimura, Ikuko Hara-Nishimura

Plant Molecular Biology 29 ( 1 ) 81 - 89 1995年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Kluwer Academic Publishers

DOI： 10.1007/BF00019120

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卵細胞特異的な精細胞活性化因子EC1のアミロイド凝集に関する組織学的解析

御調日向子, 永原史織, 後藤友美, 大井崇生, 武内秀憲, 武内秀憲, 豊岡公徳, 木下哲, 須崎大地, 丸山大輔

日本植物生理学会年会(Web) 65th 2024年

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卵細胞外の斑点状構造はどのように形成されるか

須崎大地, 大井崇生, 御調日向子, 武内秀憲, 武内秀憲, 永原史織, 杉直也, 木下哲, 丸山大輔

日本植物生理学会年会(Web) 65th 2024年

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精細胞を覆う生体膜peri-germ cell membraneの選択的崩壊機構の解析

杉直也, 須崎大地, 海老根一生, 海老根一生, 武内秀憲, 武内秀憲, 永原史織, 木下哲, WIDIEZ Thomas, 丸山大輔

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web) 47th 2024年

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卵細胞外の斑点状構造はどのように形成されるか

須崎大地, 大井崇生, 武内秀憲, 武内秀憲, 永原史織, 御調日向子, 杉直也, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM) 87th 2023年

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canonical,non-canonicalなRdDM経路による卵細胞サイレンシング機構

八代惇, 鎌田千裕, 長谷川綾子, 金子澪, 須崎大地, 杉直也, 殿崎薫, 丸山大輔, 木下哲

育種学研究 24 2022年

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精細胞輸送機構に欠損を示すシロイヌナズナ変異体の選抜

池内麻妃, 杉直也, 土春菜, 須崎大地, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM) 86th 2022年

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卵細胞が制御する重複受精機構の解析

須崎大地, 大井崇生, 武内秀憲, 武内秀憲, 永原史織, 杉直也, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM) 86th 2022年

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精細胞を包むユニークな生体膜の動態と機能

丸山大輔, 泉理恵, 武内秀憲, 東山哲也, 東山哲也, 木下哲, 元村一基

日本植物生理学会年会(Web) 61st 2020年

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シロイヌナズナ花粉管における生体膜の頑健性を修復系の解析

西牧皐樹, 柳沢直樹, 時田(松浦)公美, 木下哲, 東山哲也, 東山哲也, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録 83rd 2019年

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雌性配偶体による精細胞の放出方向制御の解析

須崎大地, 大井崇生, 友実駿, 榎本早希子, 荒井重勇, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会第82回大会 2018年9月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

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雌性配偶体の形態解析から精細胞の放出方向制御に迫る

須崎大地, 大井崇生, 友実駿, 榎本早希子, 荒井重勇, 木下哲, 丸山大輔

日本植物形態学会第30回大会 2018年9月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

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How does female gametophyte regulate the destination of sperm cells released from pollen tube?

Daichi Susaki, Takao Oi, Sakiko Enomoto, Shigeo Arai, Tetsu Kinoshita, Daisuke Maruyama

25th ICSPR 2018年6月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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Reception of pollen tube contents by the endosperm

Daisuke Maruyama, Daichi Susaki, Tetsuya Higashiyama, Tetsu Kinoshita

25th ICSPR 2018年6月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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Synergid cell controls the destination of sperm cell discharge.

須崎大地, 東山哲也, 木下哲, 丸山大輔

Taiwan-Japan Plant Biology 2017 2017年11月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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助細胞は精細胞の放出先の位置を制御する微小流路として機能する

須崎大地, 東山哲也, 東山哲也, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録 81st 177 2017年9月

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記述言語：日本語

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伸長する花粉管における生体膜の頑健性の解析

西牧皐樹, 柳沢直樹, 時田公美, 木下哲, 東山哲也, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録 81st 225 2017年9月

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記述言語：日本語

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シロイヌナズナ卵細胞被覆構造の解析

丸山大輔, 大井崇生, 須崎大地, 東山哲也, 木下哲

日本植物学会大会研究発表記録 81st 175 2017年9月

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記述言語：日本語

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ヘテロ受精を利用した異種交配時の胚乳発達異常の回避

前田愛, 木下哲, 丸山大輔

日本植物学会大会研究発表記録 81st 246 2017年9月

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記述言語：日本語

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受精後雑種障壁研究の育種利用にむけて招待

石井孝佳, 岡本龍史, 殿崎薫, 長岐清孝, 木下哲

育種学研究 19 ( 1 ) 35 - 40 2017年

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記述言語：日本語掲載種別：会議報告等出版者・発行元：日本育種学会

DOI： 10.1270/jsbbr.19.35

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次世代シーケンス解析に向けた高純度のイネ葉緑体DNA精製法

高松壮, 大西孝幸, 猪俣拓也, 及川和聡, 木下哲, 三ツ井敏明

日本農芸化学会大会講演要旨集(Web) 2016 2016年

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倍数性操作によるイネ胚乳の生殖的隔離の打破

殿崎薫, 関根大輔, 大西孝幸, 古海弘康, 倉田のり, 木下哲

育種学研究 17 117 2015年3月

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記述言語：日本語

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Mechanism of DNA demethylation in Arabidopsis thaliana

Tetsu Kinoshita

GENES & GENETIC SYSTEMS 89 ( 6 ) 278 - 278 2014年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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イネのバイオトロン栽培法の紹介

大西孝幸, 吉野みほ子, 山川博幹, 木下哲

応用糖質科学 4 ( 3 ) 215 - 218 2014年8月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本応用糖質科学会

炭水化物の1つである澱粉は，植物の光合成産物として貯蔵組織に大量に蓄えられる。イネにおいては，澱粉を含む多くの栄養素がイネ種子の胚乳組織に貯蔵されている。このことは，お米を主食とする日本などアジアの人々にとっては，古来より大変馴染み深い事実である。近年，食糧問題の解決策の1つとして，お米の生産量増加に向けた研究が進められている。お米の生産量は，「イネ収量=穂数×一穂籾数×登熟歩合×千粒重」で表現でき，収量を規定する各構成要素(穂数・一穂籾数・千粒重)について，個別に遺伝子レベルでの研究が進み，分子メカニズムが解き明かされつつある。しかしながら，収量増加という量的な問題の解決策が提示されつつあるものの，お米の品質という質的な面においてはまだ解決すべき課題が多く残されている。一般的に，イネの収量を増加させることは，それと引き換えにお米の品質低下を引き起こすことが知られており，多収イネを用いて高品質なお米を生産することは，極めて困難である。新たに作出された多収米について，その品質改善が今後の課題といえる。このような研究課題に加えて，商業分野においてもお米の利活用が注目されている。従来からの炊飯米としての利用に加えて，最近では自給率と自給力を高める施策として，米粉や飼料用米の生産が見直され，大手企業が積極的に米粉を用いたパン・麺などの食品開発に乗り出している。炊飯用，米粉用，飼料用，日本酒用といった個々の使用用途に応じて，イネに期待される特性は異なるため，最適なイネ品種が異なり，個別に品種改良を進める必要が生じている。上述した通りさまざまな観点から，イネ研究の発展が待たれている。我々が開発したイネの屋内栽培法"イネのバイオトロン栽培法"について出来る限り詳細に紹介することで，イネの研究者はもちろん，1人でも多くの方に，本栽培法がお役に立つようであれば，幸いである。

DOI： 10.5458/bag.4.3_215

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イネの質的形質遺伝子の単離と機能解明第1章おもな個別研究課題の成果 3 イネ種子の登熟や高温下での品質に係わる主要な質的形質遺伝子に関する研究(1)イネ胚乳の初期発生とゲノムインプリンティングの解析(IPG0017)

木下哲

農林水産省農林水産技術会議事務局研究成果 ( 511 ) 184 - 186 2014年3月

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記述言語：日本語

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RdDM を介した植物におけるエピジェネティック変異の誘導と後代への伝達(<特集>新しい遺伝子改変技術と有用植物の育成)

木下哲, 小野明美

植物の生長調節 48 ( 2 ) 142 - 147 2013年12月

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記述言語：日本語出版者・発行元：植物化学調節学会

Recent advances in the technologies for developing genetically modified crops have highlighted the importance of epigenetic controls in plants. Several studies have suggested that double-stranded RNA (dsRNA) can induce sequence-specific DNA methylation and silence expression of target genes. Moreover, DNA methylation-mediated gene silencing can be stably transmitted to the next generation without dsRNA trigger constructs. By exploring and elucidating the molecular mechanisms behind these phenomena, we have achieved a greater understanding of epigenetic molecular mechanisms and this knowledge has provided the foundation for new techniques, the so-called New Plant Breeding Techniques (NBT). Further advances in our understanding of the molecular mechanisms of RNA-directed DNA methylation (RdDM) will enable improvements to these new techniques.

DOI： 10.18978/jscrp.48.2_142

CiNii Books

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Rapid establishment of introgression lines using cytoplasmic male sterility and a restorer gene in Oryza sativa cv. Nipponbare

Takayuki Ohnishi, Mihoko Yoshino, Kinya Toriyama, Tetsu Kinoshita

MOLECULAR BREEDING 32 ( 4 ) 831 - 839 2013年12月

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記述言語：英語

DOI： 10.1007/s11032-013-9910-4

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Scopus

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FS-1 イネのバイオトロン栽培法の開発(第2回応用糖質フレッシュシンポジウム,日本応用糖質科学会平成25年度大会(第62回))

大西孝幸, 吉野みほ子, 山川博幹, 木下哲

応用糖質科学 : 日本応用糖質科学会誌 3 ( 3 ) B55 2013年8月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本応用糖質科学会

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イネのバイオトロン栽培法の開発

大西孝幸, 吉野みほ子, 山川博幹, 木下哲

応用糖質科学 3 ( 3 ) 55 2013年8月

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記述言語：日本語

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バイオトロンブリーディング法:イネを1世代当たり2ケ月で育てる屋内栽培系

大西孝幸, 吉野みほ子, 山川博幹, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 54th 111 2013年3月

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記述言語：日本語

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Implications of parental genome imbalance for plant endosperm development

Tetsu Kinoshita

GENES & GENETIC SYSTEMS 87 ( 6 ) 395 - 395 2012年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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DNA de-methylation in the Arabidopsis thaliana female gametophyte: is DEMETER alone?

Diana Mihaela Buzas, Yukiko Sugimoto, Yuki Kinoshita, Tetsu Kinoshita

GENES & GENETIC SYSTEMS 87 ( 6 ) 422 - 422 2012年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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Control of genomic imprinting by a competent of the FACT histone chaperone

Yoko Ikeda, Yuki Kinoshita, Daichi Susaki, Yuriko Ikeda, Megumi Iwano, SeijiTakayama, Tetsuya Higashiyama, Tetsuji Kakutani, Tetsu Kinoshita

2012年10月

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掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

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イネの胚乳発生・サイズを制御する父・母ゲノムの効果

関根大輔, 大西孝幸, 古海弘康, 倉田のり, 木下哲

育種学研究 14 95 2012年3月

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記述言語：日本語

DOI： 10.1270/jsbbr.14.95

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イネの倍数体間交雑における胚乳発生異常の解析

関根大輔, 大西孝幸, 古海弘康, 吉野みほ子, 倉田のり, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 53rd 182 2012年3月

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記述言語：日本語

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植物の生殖過程におけるリプログラミングとセクシャルコンフリクト

池田陽子, 木下哲

日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web) 35th 1W1I-3 (WEB ONLY) 2012年

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記述言語：日本語

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The biotron breeding system: a rapid and reliable procedure for genetic studies and breeding in rice

Takayuki Ohnishi, Hiromoto Yamakawa, Tetsu Kinoshita

GENES & GENETIC SYSTEMS 86 ( 6 ) 399 - 399 2011年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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HMGドメイン遺伝子SSRP1はシロイヌナズナにおけるDNA脱メチル化およびゲノムインプリンティングに必要である

池田陽子, 木下哲

細胞工学 30 ( 12 ) 1296 - 1297 2011年11月

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記述言語：日本語

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エピジェネティクス

中村みゆき, 木下哲

種生物学研究 34 109 - 122 2011年7月

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記述言語：日本語

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ゲノムに刷り込まれた生殖隔離機構

木下哲

種生物学研究 34 141 - 155 2011年7月

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記述言語：日本語

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ヒストンシャペロン構成因子ALAC1のDNA脱メチル化及びゲノムインプリンティングへの関与

池田陽子, 木下由紀, 池田有理子, 角谷徹仁, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 52nd 170 2011年3月

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記述言語：日本語

DOI： 10.14841/jspp.2011.0.0238.0

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Interspecific hybridization barrier in the endosperm of flowering plants: what is the rule and underlying mechanism?

Tetsu Kinoshita, Takayuki Ohnishi, Ryo Ishikawa, Yuki Kinoshita, Mitsugu Eiguchi, Nori Kurata

GENES & GENETIC SYSTEMS 85 ( 6 ) 449 - 449 2010年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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マイクロアレイを用いた新規インプリント遺伝子の探索

池田陽子, 木下由紀, 池田有理子, 木下哲

日本植物学会大会研究発表記録 73rd 115 2009年9月

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記述言語：日本語

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ALARM CLOCK1はDNA脱メチル化を介してゲノムインプリンティングの確立に関与する

池田陽子, 木下由紀, 角谷徹仁, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 50th 217 2009年3月

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記述言語：日本語

DOI： 10.14841/jspp.2009.0.0421.0

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Control of genomic imprinting by ALARM CLOCK1 gene in Arabidopsis

Yoko Ikeda, Yuki Kinoshita, Tetsuji Kakutani, Tetsu Kinoshita

GENES & GENETIC SYSTEMS 83 ( 6 ) 534 - 534 2008年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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ゲノムインプリンティングの制御に関わるALARM CLOCK FOR FWA IMPRINTING 1の解析

池田陽子, 木下由紀, 角谷徹仁, 木下哲

日本植物学会大会研究発表記録 72nd 244 2008年9月

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記述言語：日本語

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シロイヌナズナのゲノムインプリンティング制御に関与する変異体の解析

池田陽子, 木下由紀, 角谷徹仁, 木下哲

日本遺伝学会大会プログラム・予稿集 80th 63 2008年8月

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記述言語：日本語

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ポリコーム複合体による植物の発生制御(<特集>エピジェネティクスによる植物の成長・分化制御)

木下哲, 池田陽子, 石川亮

植物の生長調節 43 ( 1 ) 29 - 34 2008年5月

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記述言語：日本語出版者・発行元：植物化学調節学会

植物の発生過程では,発生のフェイズに応じて様々なセットの遺伝子発現が必要となる.例えば,花を咲かせるフェイズ(生殖成長相)では, AGAMOUS, PISTILATA等の様々なホメオティック遺伝子の発現が必要であるが,これらの遺伝子は栄養成長のフェイズ(栄養成長相)においては必ずしも必要ではない.また,種子形成に必要な遺伝子群も,他の発生過程では発現が抑制されている必要がある.シロイヌナズナの突然変異体の解析から,これらの遺伝子の発現抑制に関与するポリコームグループ(PcG)タンパク質の役割が明らかになっている.PcGタンパク質は進化的に保存された複合体を形成し,ショウジョウバエやヒトではヒストンH3の27番目のリジンをメチル化する活性を持つ. PcG複合体によるヒストン修飾が,細胞分裂を通じた遺伝子の発現抑制に重要であると考えられている.本稿では,シロイメナズナの解析から明らかになってきた,PcG複合体による植物の発生制御を概説する.

DOI： 10.18978/jscrp.43.1_29

CiNii Books

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イネの胚乳における生殖隔離機構とゲノムインプリンティング

石川亮, 永口貢, 池田陽子, 倉田のり, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 49th 225 - 0488 2008年3月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物生理学会

栽培イネと野生イネを交雑すると雑種が得られないことがあり、胚乳の崩壊が原因のひとつであると報告されている。胚乳は胚に栄養分を供与する組織であることから、その形成異常は自然界において生殖隔離を引き起こすと考えられる。イネを始め、多くの植物で古くから知られている交雑による胚乳形成異常には一般性が見られ、父親ゲノムと母親ゲノムの拮抗関係を担うゲノムインプリンティングがかかわっていることが示唆されている。 ゲノムインプリンティングは、二つの対立遺伝子が父親・母親のどちらから遺伝したかによって、遺伝子発現のオン・オフを決定される機構である。父由来・母由来のゲノムは、このような仕組みが原因で両者に機能的な違いが生じると考えられている。最近のシロイヌナズナを用いた研究から、ゲノムインプリンティングの分子基盤が明らかになってきており、胚乳におけるゲノムインプリンティングの制御に分子レベルでのアプローチが可能になりつつある。 本研究では栽培イネ（Oryza sativa ）と野生イネ(O. punctata、O. australiensisなど)を用いて、それらの交雑後の胚乳について樹脂切片を作成し胚乳発生異常のステージを明らかにした。またイネにおけるインプリント遺伝子の発現解析を行うことにより、胚乳発生異常とゲノムインプリンティングの関連性について報告したい。

DOI： 10.14841/jspp.2008.0.0488.0

CiNii Research

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ゲノムインプリンティング制御因子の単離と機能解析

池田陽子, 木下由紀, 角谷徹仁, 木下哲

日本植物生理学会年会要旨集 49th 256 2008年3月

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記述言語：日本語

DOI： 10.14841/jspp.2008.0.0612.0

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Evolution of imprinted FWA gene in Arabidopsis

Fujimoto Ryo, Kawabe Akira, Kinoshita Yuki, Takashima Kazuya, Kinoshita Tetsu, Miura Asuka, Kakutani Tetsuji

GENES & GENETIC SYSTEMS 82 ( 6 ) 549 - 549 2007年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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Young Investigator Award - Study on genomic imprinting in flowering plant

Tetsu Kinoshita

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S16 - S16 2007年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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A change in the CACTA transposon mobility in Arabidopsis thaliana.

Miyuki Nakamura, Asuka Miura, Yuki Kinoshita, Tetsu Kinoshita, Masaomi Kato, Tetsuji Kakutani

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 48 S90 - S90 2007年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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Mechanism of FWA imprinting in Arabidopsis endosperm

T Kinoshita, A Miura, Y Kinoshita, T Kakutani

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 45 S72 - S72 2004年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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Parent-of-origin-dependent FWA gene expression in the endosperm of Arabidopsis

T Kinoshita, A Miura, Y Kinoshita, T Kakutani

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 44 S28 - S28 2003年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Web of Science

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Epigenetic regulation of a homeodomain gene FWA

T Kinoshita, A Miura, T Kakutani

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 S132 - S132 2002年

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記述言語：英語掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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新規のリソソームシステインプロテアーゼ, MmVPEの単離と解析

白浜佳苗, 木下哲, 西村いくこ, 西村幹夫

日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集 21 577 - 577 1998年12月

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記述言語：日本語

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シロイヌナズナにおける液胞プロセシング酵素発現細胞の微細構造

山本陽子, 森田淳子, 木下哲, 西村いくこ, 西村幹夫, 野口哲子

日本植物学会大会研究発表記録 = Proceedings of the annual meeting of the Botanical Society of Japan 62 179 - 179 1998年9月

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記述言語：日本語

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γVPE mRNA Level Is Increased by Plant Hormones, Wounding and Senescence

YAMADA Kenji, KINOSHITA Tetsu, HARA-NISHIMURA Ikuko, NISHIMURA Mikio

Plant and cell physiology 39 S138 - S138 1998年5月

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記述言語：英語

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Physiological Functions of Vacuoles in Hydathodal Cells of Arabidopsis thaliana

KINOSHITA Tetsu, NOGUCHI Tetsuko, HARA-NISHIMURA Ikuko, NISHIMURA Mikio

Plant and cell physiology 39 S54 - S54 1998年5月

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記述言語：英語

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液胞プロセシング酵素の発現からみたシロイヌナズナ排水組織の構造と機能

木下哲, 西村いくこ, 西村幹夫

日本植物学会大会研究発表記録 = Proceedings of the annual meeting of the Botanical Society of Japan 61 151 - 151 1997年9月

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記述言語：日本語

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花粉成熟過程における液胞プロセシング酵素の発現と液胞の機能

木下哲, 西村いくこ, 西村幹夫

日本植物学会大会研究発表記録 = Proceedings of the annual meeting of the Botanical Society of Japan 60 198 - 198 1996年10月

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記述言語：日本語

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TEMPORAL AND SPATIAL EXPRESSION OF THREE GENES ENCODING VACUOLAR PROCESSING ENZYME IN Arabidopsis thaliana

KINOSHITA Tetsu, HARA-NISHIMURA Ikuko, NISHIMURA Mikio

Plant and cell physiology 37 99 - 99 1996年3月

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記述言語：英語

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共同研究・競争的資金等の研究課題

植物の挑戦的な繁殖適応戦略を駆動する両性花とその可塑性を支えるゲノム動態

研究課題/領域番号：22H05172 2022年6月 - 2027年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業学術変革領域研究(A) 学術変革領域研究(A)

赤木剛士, 藤井壮太, 木下哲, 伊藤寿朗, 榊原恵子, 奥田哲弘, 清水健太郎, 井澤毅, 白澤健太, 渡辺正夫, 内田誠一, 越阪部晃永, 草野修平, 遠藤真咲, 小田原瑛美子, 櫻庭俊

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配分額：317590000円（直接経費：244300000円、間接経費：73290000円）

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自殖と他殖を規定する胚乳のエピゲノム制御

研究課題/領域番号：22H05175 2022年6月 - 2027年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業学術変革領域研究(A) 学術変革領域研究(A)

木下哲, 遠藤真咲

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配分額：103350000円（直接経費：79500000円、間接経費：23850000円）

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サカナ（胎生発生真骨魚類）にゲノムインプリンティングは存在するか？

研究課題/領域番号：21K19237 2021年7月 - 2023年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)

木下哲, 飯田敦夫

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配分額：6500000円（直接経費：5000000円、間接経費：1500000円）

胎生発生する生物を対象とした興味深い学説として、『コンフリクト仮説』がある。母体内での胎仔の成長に関して、オス親の利益が自分の子供を大きくすることであるのに対し、メス親の利益は、栄養資源を節約し自分の子供を小さくすることであると説明される。本仮説では、この利害の対立から、オス親とメス親から受け継いだ対立遺伝子が、その子供で異なる発現を示すことが想定されている。これらの遺伝子は『インプリント遺伝子』と定義され、オス・メスの利害のせめぎ合いは『コンフリクト仮説』として説明される。この仮説は、胎盤を持つ哺乳動物と胚乳を持つ被子植物で検証されているが、それ以外の胎生生物での検証は進んでいない。令和３年度は、胎生魚類にインプリント遺伝子が存在することで仮説の検証に取り組むため、ハイランドカープからRNA-seq解析を進めること、SNPsが存在するであろう２系統の交配準備を進めた。予備的には、胎仔への栄養供給を担っていると考えられる栄養リボンで発現する遺伝子セットを同定している。この中にインプリント遺伝子が複数含まれると予想される。

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イネ胚乳の生殖的隔離における「綱引き」モデルの分子実態解明

研究課題/領域番号：23K21188 2021年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B)

木下哲

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配分額：17290000円（直接経費：13300000円、間接経費：3990000円）

胚乳における生殖的隔離や最終的な胚乳の大きさは、エピジェネティックな制御によりその初期発生期に決定されることが理解されつつある。穀類胚乳の生殖的隔離では、オス・メスゲノムの「綱引き」とも表現される仕組みが古くから想定されているが、その分子実態は未だに明らかではない。イネを用いた解析により、「綱引き」の候補因子として、ポリコーム複合体構成因子のOsEMF2aと、その直接の標的でありH3K27me3のヒストン修飾を受けるOsMADS77を含む幾つかのType-I MADS-box遺伝子群が浮上している。両遺伝子ともにそれぞれメス由来ゲノム、オス由来ゲノム特異的に発現するインプリント遺伝子であり、まさに「綱引き」を担いうる遺伝子である。本研究計画では、ゲノム編集による機能解析ならびにエピゲノム解析により、「綱引き」の分子カスケードの全容を明らかにし、古くから提唱されている胚乳における生殖的隔離の分子実態を解明する。

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イネ胚乳の生殖的隔離における「綱引き」モデルの分子実態解明

研究課題/領域番号：21H02170 2021年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

木下哲

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配分額：17290000円（直接経費：13300000円、間接経費：3990000円）

胚乳における生殖的隔離や最終的な胚乳の大きさは、エピジェネティックな制御によりその初期発生期に決定されることが理解されつつある。穀類胚乳の生殖的隔離では、オス・メスゲノムの「綱引き」とも表現される仕組みが古くから想定されているが、その分子実態は未だに明らかではない。イネを用いた申請者らの解析により、「綱引き」の候補因子として、ポリコーム複合体構成因子のOsEMF2aと、その直接の標的でありH3K27me3のヒストン修飾を受けるOsMADS77を含む幾つかのType-I MADS-box遺伝子群が浮上している。興味深いことに、両遺伝子ともにそれぞれメス由来ゲノム、オス由来ゲノム特異的に発現するインプリント遺伝子であり、まさに「綱引き」を担いうる遺伝子である。令和3年度は、既に作成していたOsEMF2a変異体を用いた詳細な表現型解析、ならびにその標的と考えられるMADS-box変異体の変異体胚乳における詳細な表現型解析を行った。MADSの変異体に関しては、現在のところ単独変異や二重変異体においては明確な表現型を得られておらず、さらなる多重変異体の作出と表現型解析を行っている。OsEMF2a変異体を用いて、ChIP-seqの解析を行い、直接の標的遺伝子群に関してその候補を明らかにしているが、さらにオスメスの対立遺伝子を区別するため、日本晴とキタアケを交配しChIP-seqを行う準備を進めた。

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植物新種誕生の原理 -生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて-

研究課題/領域番号：21H00458 2021年4月 - 2022年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型)

東山哲也, 辻寛之, 木下哲, 渡辺正夫

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配分額：3900000円（直接経費：3000000円、間接経費：900000円）

本領域では、植物の生殖過程における「鍵と鍵穴」の分子作動実態を物質レベルで明らかにすることで、新種誕生の本質的なメカニズムを解明することを目指した。4 つのブレークスルーテクノロジーを結集した異分野融合研究支援センターを設けることにより、種の認証を制御する鍵分子の作動実態を、構造や分子動態のレベルで明らかにするとともに、未同定だった重要な鍵分子群の発見を達成した。本研究成果取りまとめは、こうした研究活動により生み出された成果を、複数の特集号を編纂することなどにより広く研究者コミュニティにアピールし、国際社会、国民にも発信することを目指した。計画に従い、特集号の発刊については、 (1)オープンアクセスジャーナルであるFrontiers の生殖特集、(2) 日本植物生理学会学術誌Plant and Cell Physiology のイメージングFocus issueを発刊した。本新学術領域研究の計画研究および公募研究代表者が中心となり、本領域研究で得られた最新の知見を執筆、公開した。ほとんどがオープンアクセス論文であり、本領域が共催した国際植物生殖会議25th ICSPRやEMBOワークショップの海外参加者も加わり、国際的に本領域の成果をアピールできた。特集号の発刊について、共催シンポジウムやホームページなどを通じてアピールした。また、本領域の成果を領域代表が社会に対して様々な場やメディアでアピールした。

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植物におけるアポミクシス分子機構の解明

研究課題/領域番号：17H06256 2017年6月 - 2020年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(開拓) 挑戦的研究(開拓)

高木優, 木下哲

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配分額：26000000円（直接経費：20000000円、間接経費：6000000円）

本研究では、受精をおこなわずに種子を形成する現象である植物の「アポミクシス（無融合生殖）」の分子機構解明を目指す。アポミクシスは、これまでに400種類におよぶ植物で見つかっているが、穀物では見つかっていない。アポミクシスを人為的に誘導できればF1ハイブリッド有用形質の固定が可能になるなど、育種革命をもたらす。しかし、アポミクシスを人為的に誘導し得る鍵因子は未だ同定されていない。植物の種子は「胚乳」と「胚」の二つの独立した組織から成り立っており、人為的アポミクシスの実現には両組織の発生誘導が必須である。植物は受粉後、２つの花粉精核が、メス側の中央細胞核と卵細胞核とに重複受精することで、中央細胞は「胚乳」に、卵細胞は「胚」に発生して種子を形成する。これら「胚乳」発生と「胚」発生はそれぞれ独立した機構によって制御されており、本研究では、受精なしで「胚乳」または「胚」の発生を誘導するキメラリプレッサーラインを用い、まずはアポミクシス性「胚乳」と「胚」それぞれの発生機構を個別に解析する。研究代表者は、シロイヌナズナ転写因子キメラリプレッサーライブラリーのスクリーニングから、受精なしで胚乳発生および胚発生を誘導するキメラリプレッサーラインをそれぞれ複数個同定した。本研究では、同定したキメラリプレッサーラインを礎に、未受精で形成されるアポミクシス性「胚乳」と「胚」のそれぞれの発生機構を解明し、種子形成の過程を追うことで、これまでだれも為し得ることのできなかった人為的アポミクシス誘導の実現を目指す。

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ミトコンドリアに由来するエピジェネティック経路の解明と育種利用

研究課題/領域番号：17H03749 2017年4月 - 2021年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

木下哲

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配分額：18200000円（直接経費：14000000円、間接経費：4200000円）

育種においては、母本に用いる細胞質の由来に応じて、開花時期や耐病性などの様々な育種形質に影響が現れることが知られている。この現象には、核とオルガネラゲノムの相互作用、エピジェネティックなコミュニケーションが想定されているが、その実体は殆ど明らかではない。我々は、DNA脱メチル化制御に関与する細胞質の鉄・硫黄クラスター生合成経路をすでに明らかにしている。興味深いことに、この経路はミトコンドリア内膜のトランスポーターの機能に依存している。本研究計画では、イネをモデルにミトコンドリアに由来するエピジェネティック経路の詳細と育種形質への影響を明らかにし、将来の育種基盤技術創出に資することを目的としている。

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植物新種誕生の原理 -国際的研究中心形成に向けた国際活動支援センター-

研究課題/領域番号：16K21727 2016年6月 - 2021年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

東山哲也, 木下哲, 瀬々潤, 渡辺正夫, 辻寛之

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配分額：58370000円（直接経費：44900000円、間接経費：13470000円）

国際活動支援班では、国内外の人的交流による国際共同研究、ブレインストーミング、ミーティングを実施することを通して、「植物新種誕生原理」のために国外研究者が結集・交流できる国際的研究拠点を我が国に構築することを目的とする。特に領域代表が強力にリーダーシップをとり、本領域が推進する3つのブレークスルーテクノロジー、すなわちライブセルイメージング、構造生物学、生命科学と有機合成化学の融合における優位性を通じて生殖研究を国際的にリードするための活動を実施した。本年度は欧州・北米海外拠点への若手の派遣に加え、特に、領域代表の東山がプレジデントを務め、計画研究の木下が大会長を務める植物生殖科学の最大の国際学会を運営した。国際学会の前後には名古屋大と横浜市大の2拠点でそれぞれ生殖科学とエピジェネティクスにフォーカスしサテライトワークショップを開催した。世界的にも顕著な業績を上げた有力研究者を我が国に多数招へいして本領域の研究者と交流し、国際共同研究をより活性化するための体制を強固にすると同時に、本領域の研究成果を積極的に発信することで国際的なプレゼンスを向上させた。
 
国際植物生殖会議：領域代表の東山が学会長を、また計画班の木下が大会長を務めるThe 25th International Congress on Sexual Plant Reproductionにて、本領域が共催した。参加者は目標の300人を大きく超え335名で、そのうち海外からの参加者は236名（約30か国）と参加者全体の70%を越えた。本領域が、東山が招待講演を行ったセッションを共催セッションとするなど、本領域を大きくアピールできた。

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植物新種誕生の原理 -生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて-

研究課題/領域番号：16H06464 2016年6月 - 2021年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

東山哲也, 瀬々潤, 辻寛之, 木下哲, 高山誠司, 渡辺正夫

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配分額：305240000円（直接経費：234800000円、間接経費：70440000円）

総括班を、研究代表者、研究分担者、連携研究者の14 名によって構成した。また、異分野融合研究支援センターが中心となって、領域内の異分野融合研究を推進した。本センターは、ブレークスルーテクノロジーをはじめ特定の研究者のみ実施可能な解析手法を領域内で簡単に共有する枠組みをつくり、共同研究を強力に推進することを目的とした。
・領域運営：領域代表・東山を中心に円滑な領域運営を行い、公募研究を加えた領域全体が一体となって研究を進めた。中間評価のあった本年度は、後半の更なる発展につながるよう、計画の遂行と、想定を超えた展開を目指した。これまでに構築してきた領域全体の研究方針、共同研究の支援の枠組み、具体的な共同研究体制を活用して領域の研究を推進した。このために、事務局長・辻の運営によって領域会議（班会議）、総括班会議、若手の会を開催した。若手の会については、際立った盛り上がりを見せる学生たちの主体性が発揮できるよう心掛けた。
・共同研究：計画研究班が進めてきた研究を基盤に、公募研究も交えて、領域内での様々な異分野融合共同研究を推進した。領域会議、若手の会、各拠点が中心となって行ってきた異分野融合研究ミーティングなどを通して構築したネットワークを通じて、共同研究の推進を促した。さらに、リサーチコーディネーターが積極的に関わることで、一層の共同研究をはかった。
・情報発信・国民への還元：領域ウェブサイトを活用し、論文発表などの研究成果を速やかに発信した。計画通りに本年度日本で開催する国際植物生殖会議2018を通して、世界に向けて本領域およびその研究を発信した。また、計画研究班員および公募研究班員が中心となり、アウトリーチ活動(小中高での出前講義など)を積極的に展開し、植物科学の研究成果を国民へ還元した。アウトリーチ活動についても実施内容・評価等をホームページで公開した。

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胚乳における種の障壁：エピゲノム制御の鍵分子機構

研究課題/領域番号：16H06471 2016年6月 - 2021年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

木下哲, 赤木剛士

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配分額：115960000円（直接経費：89200000円、間接経費：26760000円）

植物の生殖過程では、「他の植物種と交雑することなく自らのゲノムの維持するシステム」が生殖障壁として機能している。このシステムは、受精に至る多段階に配置される「鍵と鍵穴」の分子認証の総体として捉えることができる。興味深いことに、受精前の分子認証を突破した場合でも、受精後の胚乳において、極めて鋭敏な異種ゲノムを感知する分子認証システムが配置されている。ここでは、両親ゲノムの塩基配列レベルの違いのみならず、可塑性の高いエピジェネティックな制御機構が重要な位置をしめていることを、我々は科研費を中心とした研究費支援により一連の分子機構を明らかにしてきた。本研究計画では、植物新種誕生原理の解明のため、（１）受精後の胚乳の生殖障壁をエピジェネティックに誘導するDNA脱メチル化の役割と（２）受精後の胚乳が自らを崩壊させることにより異種ゲノムを排除する機構を明らかにすることを目的とする。

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胚乳発達制御に関わる父性インプリント遺伝子の探索

研究課題/領域番号：16K14903 2016年4月 - 2018年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的萌芽研究挑戦的萌芽研究

高山誠司, 和田七夕子, 土松隆志, 木下哲, 伊藤寿朗

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配分額：3770000円（直接経費：2900000円、間接経費：870000円）

胚乳発達を制御する父性インプリント遺伝子の同定を目的として探索を進めた。
１．母性インプリント遺伝子とのコンフリクトに着目した探索：シロイヌナスナCol-0株に各種野生系統の花粉を受粉させて得た種子の多様性を指標にGWASを行い、種子サイズに影響を与える複数の遺伝子座と、複数の父性インプリント遺伝子候補を同定した。
２．DNAメチル化による発現制御に着目した探索：目的とする遺伝子の発現のDNAメチル化依存性に着目し、DNAメチル化変異株のトランスクリプトーム解析データをもとに候補遺伝子を抽出した。さらに、epiRIL系統との交配データをもとに種子サイズに影響を与えるメチル化ゲノム領域を絞り込んだ。

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高温・高CO2登熟耐性イネの開発

研究課題/領域番号：15H02486 2015年4月 - 2019年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(A) 基盤研究(A)

三ツ井敏明, 高橋秀行, 花城勲, 黒田昌治, 木下哲

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配分額：41600000円（直接経費：32000000円、間接経費：9600000円）

本研究課題においては、イネの高温・高CO2応答の学術的理解を進め、高温・高CO2環境に適応するイネ品種の作出技術を確立し、農業振興・国際競争力の向上に貢献することを目的としている。新潟大学・刈羽村先端農業バイオ研究センターに設備されている人工光・CO2濃度制御型閉鎖温室(L2.7 x W3.0 x H2.9m)を用いて玄米外観品質に及ぼす強光・高CO2濃度（光量800μmol m-2 s-1・CO2 濃度1600 ppmv）および高温・高CO2濃度（温度L30℃/D25℃・CO2 濃度1600 ppmv）のパルス処理による影響を調べた。なお、コントロール条件は光量450μmol m-2 s-1・温度L26℃/D23℃・CO2 濃度400 ppmvとした。開花から登熟期初期において玄米外観品質に及ぼす強光・高CO2濃度および高温・高CO2濃度の感受性が高いことが分かった。また、高CO2濃度環境下のみでは顕著な玄米白濁化は起こらないが、高CO2濃度は高温ストレスを助長することが明らかになった。さらに、強光・高CO2濃度および高温・高CO2濃度の処理によって生じた白濁部位におけるα-アミラーゼアイソフォームタンパク質の発現を特異抗体を用いたイムノブロッティングによって解析したところ、両処理においてAmyII-4の顕著な増加が確認された。加えて、複合ストレスに適応するイネ品種を開発するため、高温登熟性優良品種「ゆきん子舞」と塩耐性品種「海神」を掛け合わせ、迅速世代促進法により4回の戻し交配を行い、塩耐性を有する「ゆきん子舞」新系統（YNU1）を作出した。高塩濃度環境下でのYNU１の幼芽と幼根のNa＋およびK+の動態を電子線マイクロアナライザーを用いて調べたところ、YNU１ではNa＋/K+比が低く抑えられていることが分かった。

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DNA脱メチル化機構の包括的理解と生物・非生物ストレス応答への新展開

研究課題/領域番号：26291063 2014年4月 - 2017年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

木下哲

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：14560000円（直接経費：11200000円、間接経費：3360000円）

DNA脱メチル化に代表されるエピゲノム情報制御は、植物の発生や環境応答など様々な局面で重要であると理解されている。本研究では、ゲノムインプリンティングの制御機構の解析から見つかった鉄硫黄クラスターアセンブリー経路の構成因子が、生殖過程の中央細胞のインプリント遺伝子の制御のみならず、栄養組織において植物免疫系の遺伝子やストレス応答系の遺伝子の制御に関わっていることを明らかにした。

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イネ属胚乳における父・母ゲノムのエピジェネティックな調和と軋轢の分子機構

研究課題/領域番号：23113003 2011年4月 - 2016年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

木下哲, 河邊昭

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：138450000円（直接経費：106500000円、間接経費：31950000円）

植物の胚乳では、父由来と母由来のゲノムの機能が異なることが知られており、このことが受精後の生殖隔離の原因となると考えられてきた。本研究課題では、イネの種間交雑や倍数体間交雑、あるいは両者の組合せを解析することにより、ポリコーム複合体により制御されている胚乳の発生進行が生殖隔離の鍵を握ること、倍数性操作により種の障壁を打破できることなどを明らかにした。平行して、インプリントされたポリコーム複合体の構成因子の活性化機構の詳細を、シロイヌナズナの変異体解析により明らかにした。

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ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成

研究課題/領域番号：23113001 2011年4月 - 2016年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)

高山誠司, 木下哲, 鈴木剛, 高橋文, 松岡信, 北野潤, 松田洋一, 寺内良平, 渡辺正夫, 岡田典弘, 角谷徹仁, 鳥山欽哉, 関原明

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配分額：93600000円（直接経費：72000000円、間接経費：21600000円）

あらゆる生物の設計図であるゲノム・遺伝子は、多くのモデル生物で解読されてきたが、その自然集団における構成や相互作用の共通理解には至っていない。新学術領域「ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成」では、ゲノムや遺伝子の調和や軋轢に着目して、その共通原理、共通機構を導き出すことにより新たな遺伝学的なアプローチを創成することを目的とした。総括班では、定例の班会議、総括班会議での評価委員からの助言により、領域の方向性を策定し、多くの議論により共同研究を奨励した。さらに、領域ホームページやアウトリーチ活動を通じて広く成果を公表した。

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イネ属遠縁交雑を阻害する胚乳ＱＴＬ遺伝子の単離とヘテローシスへの展開

研究課題/領域番号：23380005 2011年4月 - 2014年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

木下哲

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：16380000円（直接経費：12600000円、間接経費：3780000円）

遠縁交雑を阻害する、アフリカ由来野生イネ、O.longistaminataと栽培イネcv. NipponbareとのQTL遺伝子座を1番染色体の長椀側の領域に同定した。また、胚乳の生殖隔離機構に関して、その詳細を解析し、種間交雑と倍数体間交雑には、胚乳の表現型としては酷似しているが、分子メカニズムには違いが存在することを明らかにし、論文発表した。

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逆遺伝学的変異導入の最適化と相同組換えの分子機構

研究課題/領域番号：22370001 2010年 - 2012年

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

飯田滋, 木下哲, 石崎公庸, 小林裕和, 野口博司, 渡辺賢二

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配分額：18850000円（直接経費：14500000円、間接経費：4350000円）

逆遺伝学的変異導入には、相同組換えによる遺伝子ターゲティングやトランスポゾンを用いた遺伝子タギングなどが含まれる。我々が開発したポジティブ・ネガティブ選抜によるターゲティングや内在性の DNA トランスポゾンを利用したタギングの最適化をめざして、関連する組換え機構とその制御機構を解明し、さらに得られたターゲティングによるポジティブ選抜遺伝子の挿入やトランスポゾンの挿入に係わる遺伝子の機能解明も行った。

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シロイヌナズナのインプリント遺伝子活性化におけるクロマチン機能とDNA脱メチル化

研究課題/領域番号：09F09311 2009年 - 2011年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費

木下哲, DIANA Buzas

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配分額：2100000円（直接経費：2100000円）

植物のインプリント遺伝子がどのようにDNA脱メチル化を受け、どのように片一方の対立遺伝子のみが活性化されるかは多くの部分が不明である。この過程では、DNA脱メチル化を受ける領域の認識・決定、クロマチンリモデリング、ヒストン修飾、塩基除去修復系によるDNA脱メチル化、転写のステップ等が少なくとも考えられる。しかしながら、これらがどのような順番で制御されるかに関してさえ未だ不明である。本研究では、シロイヌナズナを用いて、DNAメチル化を伴って遺伝子発現不活化状態にあるFWAインプリント遺伝子をモデルにこれらの問題に切り込むことを目的としている。FWAはDNAの脱メチル化を受ける時期と細胞、シスエレメント等、多くが明らかになっている数少ないモデル遺伝子である。これまでに、インプリント遺伝子FWAの遺伝子発現を指標にして、ゲノムインプリンティングの制御に関わる変異体を複数単離している。外国人特別研究員のDiana Buzasさんの解析から、alac4変異体は受精前の中央細胞においてFWA-GFPリポーターを活性化できないとともに、他のインプリント遺伝子も活性化できないため、インプリンティングの確立に深く関わる因子と考えられる。また、原因遺伝子は、人から酵母まで保存されているが、その機能が未解明な低分子タンパク質をコードする遺伝子が原因であることを明らかにしている。さらにALAC4遺伝子が中央細胞や胚乳を取り囲む細胞層で強く発現することなどを明らかにしつつある。

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全ゲノムタイリングアレイを利用した生殖系列特異的なDNAメチル化パターンの解明

研究課題/領域番号：19380004 2007年 - 2009年

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B)

中園幹生, 堤伸浩, 木下哲, 石丸努, 堤伸浩, 木下哲, 石丸努

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配分額：20410000円（直接経費：15700000円、間接経費：4710000円）

本研究課題では、LMD法によりイネの生殖系列の組織を単離し、全ゲノムタイリングアレイを利用して、メチル化DNAのパターンの異なる領域をゲノムワイドに調査するというものである。まずイネの各組織より全DNAを抽出し、bisulfite処理を行い、条件検討を行った。DNA量が多い場合にはbisulfite処理はうまくいったが、LMDを用いて単離した微量なDNAを用いた場合には、シトシンの変換が観察されなかった。結局、微量なDNAを鋳型にする場合のbisulfite処理の最適条件を見つけ出すに至らなかった。今後、bisulfite処理の条件検討を継続して、これらの問題の解決を目指す。

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胚乳発生過程におけるゲノム障壁の解析

研究課題/領域番号：18075010 2006年 - 2010年

日本学術振興会科学研究費助成事業特定領域研究特定領域研究

木下哲

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：78800000円（直接経費：78800000円）

多くの被子植物において、胚乳発生異常が原因で種間の生殖隔離が生じることが知られている。我々は、胚乳におけるゲノム障壁(生殖隔離)の原因にゲノムインプリンティングが介在していると考え(GGS 2007)、シロイヌナズナを用いたその制御機構の解析と、イネ属種間交雑を用いてその検証をおこなった。その結果、制御機構としてはFACT ヒストンシャペロンの構成因子のSSRP1 がインプリンティングとDNA 脱メチル化に必要であることを示し(Dev. Cell 2011)種間交雑では、インプリントされた構成因子をもつポリコーム複合体が関与しているだろうという仮説を考える様々な根拠を得た(Plant J. 2011)。

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植物の生殖過程を通じた遺伝子発現プロファイリング

研究課題/領域番号：18075012 2006年 - 2010年

日本学術振興会科学研究費助成事業特定領域研究特定領域研究

倉田のり, 渡辺正夫, 堤伸浩, 伊藤幸博, 鳥山欽哉, 松岡信, 服部束穂, 木下哲

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配分額：98300000円（直接経費：98300000円）

生殖過程全体におけるイネ全遺伝子の発現解析を行い、発達ステージおよび組織特異的な発現パターンを示す遺伝子を多数見出した。これらの遺伝子は、イネの生殖細胞(花粉・卵)の発達過程や受粉・受精過程、および胚発生初期において重要な機能を担っているものと考えられる。また微小組織中の特定の細胞群を取り出し、その中での遺伝子発現を定量する手法を確立した。この手法を用いてイネの発達中の花粉および卵における遺伝子発現パターンを明らかにした。

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植物発生とゲノム構造のエピジェネティックな制御

研究課題/領域番号：14GS0321 2002年 - 2006年

日本学術振興会科学研究費助成事業学術創成研究費学術創成研究費

角谷徹仁, 木下哲, 柴原慶一, 荒木崇

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配分額：337350000円（直接経費：278130000円、間接経費：59220000円）

(1)野生型個体では、FWA遺伝子が胚乳特異的かつインプリントされた発現をすること、これは維持型DNAメチンレ化酵素遺伝子METIおよびDNAグリコシラーゼ遺伝子DEMETERによって制御されていることを明らかにできた(Science303,521-)。さらに、FTが花成誘導因子であること(Science309,1052-)、FWAは、このFTの活性を蛋白質レベルで阻害することによって花成に影響することがわかった(PlantCell Physiol 48,205-)。また、別のインプリント遺伝子FIS2もDNAメチル化による制御を受けていた(Plant Ce1118,1360-)。
(2)転移因子CACTAは野生型では転移が抑制されているが、CGメチル化酵素遺伝子METIと非CGメチル化酵素CMT3の二重突然変異下で高頻度に転移した。DNヘメチル化がこのトランスポゾンの転移抑制に働いていることがわかる(Curr Biol 13,421-)。
(3)クロマチン関連遺伝子の突然変異、およびRNAiに必要な遺伝子の突然変異体でCACTA因子の活性を調べた結果、ddm1以外に、CGメチル化酵素遺伝子MET1およびクロマチン集合因子FASの突然変異で転写誘導が観察された(Curr Biol 13,421-,Genes to Cells 18,153-)。Ddm1突然変異は、CACTA因子やセントロメア付近のヘテロクロマチン形成を解除し、この状態が野生型でも継承される(EMBO J.21,6549-)。この系を用いてヘテロクロマチンとユークロマチンへのCACTAトランスポゾンの転移を調べた結果、個々の転移はヘテロクロマチンヘターゲットされていないことがわかった。転移因子の蓄積によるヘテロクロマチン進化の機構を考える上で興味深い(Genetics 168,961-)。

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植物の新規インプリンティング遺伝子の網羅的検索

研究課題/領域番号：14654168 2002年 - 2003年

日本学術振興会科学研究費助成事業萌芽研究萌芽研究

木下哲

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：3500000円（直接経費：3500000円）

ゲノムインプリンティングは胎生発生をする動植物に共通に見られ、マウスではすでに50以上の遺伝子が明らかになっている。被子植物では胚乳においてゲノムインプリンティングが観察される。胚乳では、母由来のゲノムは胚乳発生に抑制的に働き、父由来のゲノムは促進的に働くことがわかっている。その原因となるインプリント遺伝子の解析は胚乳発生を理解する上で必要不可欠である。本研究ではシロイヌナズナのFWA遺伝子が二つ目インプリント遺伝子であることを明らかにした。FWA遺伝子の発現を詳細に検討し、受精前の中央細胞と受精後の胚乳において発現していることを明らかにした。また雄性配偶体と雌性配偶体由来のどちらのアレルが発現しているかを検討した結果より、FWA遺伝子は雌性配偶体由来アレルのみ発現し、維持型DNAメチル化酵素遺伝子とDNAグリコシラーゼ遺伝子の機能によって発現調節されることが明らかになった(Science 2004 303:521-523)。
また、シロイヌナズナを用いて新規インプリント遺伝子の変異体の選抜をおこなった。変異体の選抜方法には、インプリント遺伝子はDNAのメチル化により制御されていることを利用した。維持型DNAメチル化酵素遺伝子の変異体を用い、新たに低メチル化等のエピジェネティックな変異を誘導した。その個体の中から、インプリント遺伝子MEDEAを抑圧し、その抑圧の表現形にparent-of-originがある遺伝子座を選抜し候補変異体を得た。マッピングにより、候補遺伝子は2番染色体に座乗する結果を得た。

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液胞プロセシング酵素の組織特異的発現からみた液胞機能のダイナミズム

研究課題/領域番号：96J01663 1998年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費

木下哲

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配分額：1200000円（直接経費：1200000円）

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