| Project/Area Number |
24K01747
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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 | Okayama University |
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Principal Investigator |
牛島 幸一郎 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (20379720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏本 知晟 和歌山県農林水産部(農業試験場、果樹試験場、畜産試験場、林業試験場及び水産試験場), 果樹試験場うめ研究所, 副主査研究員 (10865489)
赤木 剛士 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (50611919)
中野 龍平 京都大学, 農学研究科, 教授 (70294444)
池田 和生 山形大学, 農学部, 准教授 (80555269)
河井 崇 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (90721134)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2029-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2028: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2027: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | エチレン / ゲノム / 変異体 / トランスクリプトーム / 果実成熟 / cistrome / transcriptome / methylome |
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| Outline of Research at the Start |
エチレンによって制御される果実成熟の人為的な制御は果実品質や貯蔵・流通性の向上を図る上で非常に重要である。エチレンは強力な植物ホルモンであるため果実品質以外に関わる遺伝子も大きく変化し、単純なtranscriptome解析をするだけでは真に重要な遺伝子の特定は困難である。本研究ではメロンやモモ、ウのエチレン合成不全変異体を解析対象とし、transcriptome解析とDNAのメチル化やAIを利用したcis-elementの特定と言ったcistrome解析を行う。これらの解析から果実成熟の最初期の反応を正確に把握し、個々の成熟形質を制御する遺伝子の発現制御ネットワークを特定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスクリプトーム解析
モモとウメの2つの植物種のエチレン合成不全変異体を利用して、果実成熟の極初期のトランスクリプトームの変化を捕らえることを目的としている。具体的には収穫後直ぐに外生エチレンを与え、数時間おきにサンプリングを行いトランスクリプトーム解析に供試した。材料にはモモ品種‘おどろき’、ウメ品種‘二青梅’を利用した。ともに樹上ではエチレンを合成できない変異体である。サンプリング後から3日までについて、果実の成熟様相とは関係無く経時的なサンプリングを行った。一つにつき30ポイント（x 3生物学的反復）をサンプリングし、RNAを抽出した。特に、初期反応を中心的に観察するために、エチレン処理後16時間までは重点的にサンプリングを行った。RNA-seq解析に供試しリードデータを得て、データ解析をおこなっている。
参照ゲノムの構築
トランスクリプトーム解析に供試した2品種について、参照配列の構築を行った。ゲノムDNAを抽出後、Bluepippinで精製し超長鎖DNAの分画をおこなった。更に、DNA Nanopore Promethion 2で解読を行い100x程度のリードデータを得た。得られたリードはFlyeもしくはhifiasmでアセンブルして、最終的に得られたprimaryから参照配列を構築した。2品種共にほとんどがT2Tのコンティグが得られ、良好なアセンブルとなっている。これらについてBrakerもしくはHelixarでの遺伝子アノテーションと、omicsBoxによる機能アノテーションを行った。これらの遺伝子については、RNA-seqの参照配列として利用する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2024年度中に完了する予定だったRNA-seq解析が2024年度段階でリードデータ得る段階で終わっているが、既に解析は進んでいる。
参照ゲノムは予定していた2品種の解析は済んでおり、参照配列として実用段階にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は引き続き、モモとウメのトランスクリプトーム解析を行う。さらにメロンのエチレン合成不全体‘ハネデュ’についてもトランスクリプトーム解析と参照配列の構築を行う。2025年度中は3つの植物のトランスクリプトームデータの解析を完了し、比較を行う予定である。
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