2015 Fiscal Year Annual Research Report
カロテノイド生合成制御機構の解明とそれを応用した新花色花きの創出
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13J40129
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
小田(山溝) 千尋 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 花き研究所 花き研究領域, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カロテノイド / 転写因子 / yeast one-hybrid / 花色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
花の色は豊富にあるように思うが、それぞれの品目についてみると色の幅は限られている。アサガオやペチュニア、シロイヌナズナは、鮮やかな黄花が存在しない代表的な花きである。鮮やかな黄色の花色発現は、主にカロテノイドが担っている。カロテノイドは、多くのステップを経て生合成されることがわかっているが、その制御機構はほとんど明らかになっていない。カロテノイドは、栄養面や機能性成分としても注目されており、その生合成制御機構を明らかにし、植物体におけるカロテノイド量を制御することが出来れば、農業上非常に重要な形質を獲得できる応用展開が期待できる。
カロテノイドの生合成およびクロロフィルの分解を制御する転写因子を同定するために、カロテノイド生合成酵素遺伝子8遺伝子およびクロロフィル分解酵素遺伝子12遺伝子についてシロイヌナズナの転写因子のみで構築されたcDNAライブラリーを用いた網羅的yeast one-hybridスクリーニングを行った。これまでに、クロロフィル分解の鍵となることが報告されている４遺伝子に共通して結合する転写因子の同定に成功した。本転写因子の変異体シロイヌナズナ種子を申請、入手し、ホモ個体の選抜を行った。また、過剰発現体および機能抑制体のコンストラクトを作製し、シロイヌナズナの形質転換体を作出した。これらのシロイヌナズナ形質転換体を育成し、表現型を調査した。クロロフィル分解制御による葉の老化制御などが確認され、これらの成果を論文化の準備を行った。しかしながら、シロイヌナズナの花弁は非常に小さく、花色の変化までは確認できなかった。そこで、ペチュニアの薄黄緑色品種‘カリフォルニアガール’を材料として、本転写因子の過剰発現体および機能抑制体を作出した。機能抑制体では、クロロフィルの分解が抑えられ、これまでにない花色が得られた。今後、形質転換ペチュニアの解析を進める予定である。
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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
昨年度から始めたクロロフィル分解関連遺伝子の発現を制御する転写因子を探索するためのスクリーニングで良好な結果が得られ、論文化の段階に入った。１０月から半年間の産休、育休取得により、当初の予定からは変更になるが、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
・クロロフィル分解酵素遺伝子の発現を制御する転写因子に関する論文を投稿する。
・作出したペチュニアの形質転換体に関する表現型の解析を進め、論文化する。
・複数のカロテノイド生合成酵素遺伝子のプロモーター領域に共通して結合する転写因子について、シロイヌナズナで解析を進め、他の植物に導入して新花色花きの創出を行う。
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