2016 Fiscal Year Annual Research Report
送粉共生が駆動した花香多様化の分子基盤：迅速アッセイ系を用いた実験的解明
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15H05604
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
奥山 雄大 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究員 (40522529)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 花香分析 / 比較ゲノム解析 / トランスクリプトーム解析 / 遺伝子機能解析 / 送粉者 / ジメチルジスルフィド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究から花香成分に著しい多様性が見られることが明らかになったカンアオイ属について、さらに花香成分の分析を進め、大部分の種を網羅する花香プロファイルのリストを構築した。また、オトメアオイ（神奈川県）、トサノアオイ（高知県）、トクノシマカンアオイ、ハツシマアオイ、タニムラアオイ（いずれも鹿児島県）について、インターバル撮影カメラを用いた送粉者の現地調査と、花内に残された送粉者の卵のDNAバーコーディングによる分子同定を行い、トサノアオイ以外の４種について、それぞれ異なるタイプのハエ目昆虫が花粉を運んでいることを明らかにした。
また、仲里猛留氏（ライフサイエンス統合データベースセンター）と共同で昨年度データを取得したトランスクリプトームデータの解析を進め、特にカンアオイ属でジメチルジスルフィドを放出する種に特異的な発現遺伝子の探索を行った。その結果、植物では未解明であったジメチルジスルフィド生合成のメカニズムを解明するきっかけとなる遺伝子の単離に成功した。この遺伝子について、大腸菌を用いた組み換えタンパク質アッセイを行い、予想される基質から実際にジメチルジスルフィドが生合成されることを確認した。一方で、カンアオイ属から単離されたテルペン合成酵素と考えられる複数の遺伝子については、組み換えタンパク質アッセイを行ってもその代謝産物がはっきりせず、遺伝子機能の網羅的な解明は困難な場合があり得ることも分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
植物におけるジメチルジスルフィド生合成、放出のメカニズム解明につながる発見が得られた。これは当初の予想以上の成果であり、現在その発表に向けて論文執筆中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
植物のジメチルジスルフィド生合成のメカニズムについて発表を行う。また、分子系統樹を参照した発現遺伝子の比較解析により、カンアオイ属で種分化に伴い繰り返しジメチルジスルフィドを含む多様な花香成分が進化したパターンやメカニズムについて解明する。ユキノシタ科については、花香生合成遺伝子が種分化に果たした役割についても進化遺伝学的に解析を行い、発表する。
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Research Products
(4 results)
