Apple skin coloration by the transcriptional regulation of MYB alleles corresponding to environment
Project/Area Number |
21K05517
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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Research Institution | Shizuoka Professional University of Agriculture |
Principal Investigator |
森口 卓哉 静岡県立農林環境専門職大学, 生産環境経営学部, 教授 (80343945)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 隆徳 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 助教 (20753479)
林田 大志 弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (90802017)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | リンゴ果皮色 / MYBアレル / 発現制御 |
Outline of Research at the Start |
果皮が赤く着色しない青リンゴに関わるMYB様転写因子遺伝子(MYB)のアレルは、従来、転写されないため機能がないとみなされてきた。しかし申請者のこれまでの研究から、袋掛けによりMYBの上流DNA領域のメチル化状態が変化し、その結果、MYBが転写されるようになり、「陸奥」では青リンゴにも関わらず果皮が赤くなることが明らかとなった。そこで本提案ではMYBアレルの機能を詳しく解析するとともに、青リンゴ「陸奥」を袋掛け処理で赤く着色させるための最短の袋掛けの期間を明らかにする。得られた成果は多様な消費者ニーズに対応した果皮色を有する果実の生産やリンゴの省力栽培に供することができる。
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Outline of Annual Research Achievements |
リンゴ「陸奥」は青い果皮色を有するリンゴであるが、袋掛け処理により果皮色を赤くすることが可能となる。この原因は本来、機能がないとされるMdMYB1のアレル(MdMYB1-2/1-3)が、袋掛け処理により、エピジェネティックな変化(メチル化やヒストン修飾の変化)を受けて、機能がないMdMYB1-2とMdMYB1-3ともに転写可能な状態になるためである。そこで、昨年度に着色を誘導するに必要な最短の袋掛け処理の期間について、「陸奥」を用いて調査したところ、100日間の袋掛け処理期間でも慣行栽培と比べても統計的に有意差がなく、十分に着色できることが明らかとなった。さらに、詳細に調査したところ、慣行の除袋時期(10月1日)に除袋する慣行栽培管理と同等のアントシアニンを集積するには9月10日の除袋時期では早すぎ、9月16日の除袋日まで待つ必要があった。このように慣行の除袋日よりも約1週間程度早く除袋しても統計的には着色に有意な差異がないことが明らかとなった。また、「陸奥」以外の着色しない品種である「印度」、「弘大みさき」、「王林」、「シナノゴールド」、「金星」、「こうこう」、「きおう」、「きみと」、「ゴールデンデリシャス」、「トキ」について、小袋と大袋を掛けることで、品種間差異はあるものの、袋掛け処理により、より赤くすることが可能であったが、「ゴールデンデリシャス」については、袋掛け処理によっても無袋に比べて、有意に赤くすることが難しい品種であることが明らかとなった。さらに、年次によっても袋掛け処理しても着色が難しい品種も見出された。現在、機能のないMdMYB1-2とMdMYB1-3がともに青品種に袋掛け処理した果実で転写されているのか、その際にメチル化状態の変化が生じているかについて解析を進めている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
R4年7月に細心の注意を払って、千葉大に出張し、RNA抽出と材料の調整を実施した。また、R4年9月に中間成果検討のため、弘前大学藤崎農場で打ち合わせを行うことができた。このように、R3年度に比べ、新型コロナウイルスによる行動制限が緩和されたため、研究環境は改善された。しかし、核酸の抽出などで問題が発生し、何度も繰り返して実験を行ったため、全体的に予定よりは若干の遅れがある。現在その遅れを挽回すべく実験を進めている所である。
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Strategy for Future Research Activity |
リンゴ青品種「シナノゴールド」については、弘前大学藤崎農場とは土壌条件などが異なる別の民間の圃場で袋掛け処理したが、弘前大学藤崎農場での結果と異なったため、今年度も民間の圃場で再試験を行う。また、「ゴールデンデリシャス」についても、R3、R4年度ともに弘前大学藤崎農場で実施したが、年次で結果が異なったため、再試験を考えている。これまでの2か年の調査から、青品種リンゴの中でも袋掛け処理による着色誘導能には品種間差の存在が示唆されたため、その要因についても考察する。千葉大学では、遅れが見られる以下の2つの実験、1)機能のないMYBアレルの袋掛け処理による転写の有無、2)その転写誘導にはメチル化が関与の有無、について早急に結果を得る。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)