キクタニギクの自然開花期を決定する要因の遺伝学的解明
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20K06024
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
住友 克彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (70391406)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | QTL mapping / flowering time / chrysanthemum / circadian clock / キクタニギク / 開花期 / 日長応答 / 温度応答 / QTL解析 |
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| Outline of Research at the Start |
きくは花き産業において最も重要な品目である．きくの周年安定供給を確立するため，これまで開花のメカニズムが研究されてきたが，きくは同質六倍体であり遺伝解析や遺伝子同定が困難であった．近年，二倍体であり遺伝解析などが比較的容易である野生種のキクタニギクをきくのモデル植物として活用する試みがある．ここではキクタニギクを用いた遺伝学的な調査によって，自然開花期の決定要因を解明することに取り組む．すなわち，キクタニギクは自然条件下では秋に開花するが，その開花時期に影響を及ぼす日長や温度といった環境要因への応答を司る連鎖地図上の遺伝領域を明らかにし，その遺伝領域の情報から自然開花期への影響を解明する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
キクタニギクF2集団を用いた自然開花期，高温開花性，長日（13時間日長）開花性，短日応答性の調査およびQTL解析を行った．自然開花期のQTLは3箇所検出された．第２連鎖群のQTLは短日応答性のQTLと一致した．第４連鎖群のQTLは短日応答性および高温開花性のQTLと一致した．第６連鎖群のQTLは長日開花性のQTLと一致した．キクタニギクの自然開花期に影響を及ぼす遺伝領域が，高温開花性，長日開花性，短日応答性に関する遺伝領域によって構成されていることは，キクタニギクの自然開花期を決める要因として，高温開花性，13時間日長開花性，短日応答性が強く関与することを示している．
次に，これら遺伝領域に座乗する候補遺伝子を探索した．解析集団の両親系統の全ゲノム配列を取得し，両親間で遺伝子機能に影響を及ぼすと想定される塩基変異のリストを得た．その中から，以下の2条件で絞り込みを行った．１）解析集団において見いだされた自然開花期に関する３か所のQTL領域に座乗する．２）キクタニギクおよびシロイヌナズナの花成および光周性に関連する．その結果，第２染色体のQTL領域には１３個，第６染色体のQTL領域には２個の花成および光周性関連遺伝子が見いだされた．いずれの遺伝子も早生親側に塩基変異がみられた．
両親間の概日時計関連遺伝子の発現を解析した．早生親では，晩生親と比較して概日時計遺伝子CsLHYの発現ピーク時間が遅くシフトしていた．概日時計は日長認識に影響を及ぼすことが知られている．CsLHYピークシフトが両親間の日長応答性の差を生み出している可能性がある．本試験で見出された開花期を決める候補遺伝子の変異が，CsLHYのピークシフトと関連があるかもしれない．
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Report
(4 results)
Research Products
(1 results)
