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論文

Isolation of a novel UVB-tolerant rice mutant obtained by exposure to carbon-ion beams

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 山口 弘子*; 坂本 綾子; 長谷 純宏; 藤澤 弘子*; Wu, J.*; 松本 隆*; et al.

Journal of Radiation Research, 54(4), p.637 - 648, 2013/07

 被引用回数:13 パーセンタイル:50.34(Biology)

UVB radiation suppresses photosynthesis and protein biosynthesis in plants, which in turn decreases growth and productivity. Here, an ultraviolet-B (UVB)-tolerant rice mutant, ${it utr319}$ (${it UV Tolerant Rice 319}$), was isolated from a mutagenized population derived from 2,500 M1 seeds that were exposed to carbon ions. The ${it utr319}$ mutant was more tolerant to UVB than the wild type. Neither the levels of UVB-induced CPDs, nor the repair of cyclobutane pyrimidine dimers or (6-4) pyrimidine-pyrimidone photodimers was altered in the ${it utr319}$ mutant. Thus, the ${it utr319}$ mutant may be impaired in the production of a previously unidentified factor that confers UVB tolerance. To identify the mutated region in the ${it utr319}$ mutant, microarray-based comparative genomic hybridization analysis was performed. Two adjacent genes on chromosome 7were predicted to represent the mutant allele. Sequence analysis of the chromosome region in ${it utr319}$ revealed a deletion of 45,419 bp. Database analysis indicated that the Os07g0265100 gene, ${it UTR319}$, encodes a putative protein with unknown characteristics or function. In addition, the homologs of UTR319 are conserved only among land plants. Therefore, ${it utr319}$ is a novel UVB-tolerant rice mutant and UTR319 may be crucial for the determination of UVB sensitivity in rice, although the function of UTR319 has not yet been determined.

論文

Analysis of mutated region on DNA in ion beam-induced UVB tolerant or sensitive rice mutant

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 104, 2012/01

UVB radiation can affect the plant growth and development. The aim of this study is identify new factor(s) related to UVB tolerance in plants by bioengineering or breeding programs. To produce UVB tolerant or sensitive mutants, dry seeds of Japanese rice cultivar Sasanishiki were exposed with carbon ion beams, and two UVB tolerant and three UVB sensitive mutants were isolated from the offspring of irradiated plants. By analysis of comparative genomic hybridization and sequencing of bacterial artificial chromosome library, we identified the mutated regions in a UVB tolerant mutant ${it utr319}$ and a UVB sensitive mutant ${it usr1}$.

口頭

イオンビーム誘発UVB耐性変異体イネの解析

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 横沢 大輔*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

no journal, , 

イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子の1つは、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素であることを明らかにした。しかし、その他のUVB耐性因子は明らかになっていない。そこで新たなUVB耐性遺伝子資源の探索を目的に、UVB耐性を示すイネ・ササニシキにカーボンイオンビームを照射し、ササニシキよりもUVB耐性、又は感受性を示す変異体の選抜を行った。その結果、UVB感受性を示す変異体2系統,耐性を示す変異体3系統の選抜に成功した。われわれは、得られた系統の中でもUVB耐性を示すイネ変異体UVTSa-319に着目し、変異原因遺伝子の同定を目的に特徴解析を行った。親株のササニシキと比較してUVTSa-319は既知のUVB耐性因子であるUV吸収物質の蓄積量、CPD及び6-4光産物の光修復・暗修復活性に変異は認められなかった。また、ゲノムDNAを用いたアレイComparative Genomic Hybridization(CGH)により変異・欠損領域の推定を行ったところ、第7染色体上に約40kbpの欠失があり、その領域に機能未知の2つの遺伝子が含まれていた。本大会では、新規なUVB耐性遺伝子の可能性に関して考察する。

口頭

イオンビーム誘発UVB耐性・感受性変異体のゲノム変異箇所と遺伝子発現解析

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

no journal, , 

イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子の1つは、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素であるが、いまだUVB耐性機構の全容は明らかになっていない。そこで、UVB耐性遺伝子資源の探索を目的に、UVB抵抗性イネ・ササニシキに炭素イオンビームを照射して、UVB耐性,感受性を示す変異体の選抜を行った。その結果、親株のササニシキよりも耐性を示す変異体UVTSa-319及び感受性を示す変異体UVSSa-1の選抜に成功した。これらの変異体は、親株のササニシキと比較して既知のUVB耐性因子に変異は認めらなかった。変異部位を同定するため、UVTSa-319、及びUVSSa-1のゲノムDNAを用いたアレイCGH法により、各変異体の欠損領域の推定を行った。UVTSa-319では第7染色体の二つの機能未知遺伝子、UVSSa-1では第七染色体の二つの遺伝子の欠失が推定され、ゲノムPCRによってもこの領域が欠失していることを確認した。本大会では、各変異体と親株間で行った発現アレイ解析の結果を含め、変異原因遺伝子とUVB耐性との関係について考察する。

口頭

イオンビーム誘発UVB耐性及び感受性変異体イネの単離と変異原因遺伝子の解析

高野 成央*; 山本 充*; 高橋 祐子*; 寺西 美佳*; 坂本 綾子; 長谷 純宏; 田中 淳; Wu, J.*; 松本 隆*; 土岐 精一*; et al.

no journal, , 

成層圏オゾン層の破壊に伴うUVB量の増加は、穀物の生産量に影響を及ぼすことが危惧されている。われわれは、植物におけるUVB耐性機構の全容を明らかにするため、UVB抵抗性品種ササニシキに炭素イオンビームを照射し、UVB耐性もしくは感受性を示す変異体の作出を試みた。約6000系統の照射当代から得られた自殖後代に対してRoot bending assay法による選抜とUVB付加条件下での生育検定を行った結果、UVB耐性変異体を2系統、UVB感受性系統を3系統得ることに成功した。このなかでUVB耐性を示すUVTSa-319、UVB感受性を示すUVSSa-1のゲノムDNAを用いてComparative Genomic Hybridization(CGH)解析を行い、各変異体で欠失している染色体部位を同定した。その結果、UVTSa-319ではイネ第7染色体の約45kbが、またUVSSa-1でも同じく第7染色体の52kbがそれぞれ欠失していることが明らかとなった。現在、これら欠失した遺伝子の機能とUVB耐性、もしくは感受性との関連について解析を進めている。

口頭

イオンビーム誘発UVB耐性変異体イネUVTSa-319の生理学的特徴解析

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

no journal, , 

イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子は、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン2量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素である。しかし、未だUVB耐性機構の全容は明らかになっていない。これまでにわれわれはUVB耐性にかかわる因子の探索を目的に、UVB抵抗性イネ・ササニシキを親株として、炭素イオンビーム誘発UVB耐性変異体UVTSa-319の選抜に成功し、解析を進めてきた。これまでの解析により、UVTSa-319は野生型と比較し、CPDの生成数(UVBの透過性)や修復活性には差がないこと、また、第7染色体の機能未知遺伝子2つを含む約45kbが欠損していることがわかっている。UVBはCPDや6-4光産物、酸化損傷などのDNA損傷を誘発し、DNAの複製を阻害する。そこでわれわれはUVTSa-319の変異がUVBによる複製阻害に影響を及ぼしているのかを調べるため、複製阻害剤であるヒドロキシウレアやDNA架橋形成等を誘発するマイトマイシンCが含まれた寒天培地上での種子根の生育を野生型とUVTSa-319とで比較した。その結果、UVTSa-319はこれらの試薬に対して、野生型と比較して耐性を示すことがわかった。本大会ではこれらの結果を踏まえ、UVTSa-319が獲得したUVB耐性機構について考察する。

口頭

イオンビーム誘発UVB耐性変異体イネ${it utr319}$の解析

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

no journal, , 

イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子の一つは、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素である。しかし、いまだUVB耐性機構の全容は明らかになっていない。これまでにわれわれはUVB耐性にかかわる因子の探索を目的に、UVB抵抗性イネ・ササニシキを親株とし、炭素イオンビーム(320MeV: $$^{12}$$C$$^{6+}$$, 80Gy)誘発UVB耐性変異${it utr319}$の選抜に成功し、解析を進めてきた。これまでの解析により、${it utr319}$は野生型と比較し、CPDの生成数(UVBの透過性)や修復活性には差がないことが明らかになっている。また、複製阻害剤やDNA損傷誘発剤に対しても野生型と比較して有為な差を示していないことから、${it utr319}$はDNA損傷への応答や修復等、これまでの研究でイネでのUVB耐性との関連が指摘されてきた因子とは異なる、未知な要因によるUVB耐性を獲得した可能性が高い。変原因遺伝子を明らかにするため、${it utr319}$の変異箇所の解析を行った結果、${it utr319}$は第7染色体の機能未知遺伝子2つを含む約45kbが欠失していることが明らかになった。本大会では欠失した遺伝子とUVB耐性との関連を踏まえ、${it utr319}$が獲得したUVB耐性機構について考察する。

特許

不溶解性残渣処理プロセス

松村 達郎; 津幡 靖宏; 佐野 雄一; 小山 真一

山村 朝雄*; 鷹尾 康一郎*; 鈴木 達也*; 可児 祐子*; 高橋 優也*; 小山 直*; 駒嶺 哲*; 藤田 玲子*; 小澤 正基*

特願 2018-113698  公開特許公報  特許公報

【課題】使用済燃料の再処理工程で発生する不溶解性残渣に含まれるジルコニウムやパラジウムを効率よく回収する方法を提供すること。 【解決手段】不溶解性残渣を過酸化水素含有酸性水溶液等で処理し、不溶解性残渣に含まれるジルコニウムとモリブデンを該酸性水溶液に溶解させて分離する。得られたジルコニウムとモリブデンは、抽出剤などを用いて分離され、ジルコニウムに含まれる長寿命放射性核種は偶奇分離によって低減される。また、酸性水溶液に不溶のパラジウムなどを含む白金族合金については、強酸処理、酸化溶解、フッ素化などによりパラジウムを分離し、パラジウムに含まれる長寿命放射性核種も偶奇分離によって低減される。

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