2016 Fiscal Year Research-status Report
キュウリの性分化時の雄しべ原基の退化に関与する細胞周期関連遺伝子群の網羅的解析
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15K07292
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| Research Institution | Fukuoka University of Education |
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Principal Investigator |
山崎 聖司 福岡教育大学, 教育学部, 教授 (30363295)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | キュウリ / 性分化 / 細胞周期関連遺伝子 / サイクリン / サイクリン依存性キナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナでは，サイクリン（Cyclin）様遺伝子がゲノム上に約50種類存在することが知られている。そのため，キュウリでも同等数以上の遺伝子が存在する可能性が考えられる。そこで，キュウリゲノムのデータベース（DB）において，サイクリン（Cyclin）, サイクリン依存性キナーゼ（CDKs）, それ以外の細胞周期関連遺伝子群の探索を行ない，cDNAの塩基配列の抽出を行なった。そして，250～400bpの遺伝子断片をクローニングするためのプライマー設計を行なった。
一方で，キュウリの雄花の蕾（ステージI），雌花の蕾（ステージI），雄花の蕾（ステージI）のがく，花弁，雄しべ，雌しべの退化領域（Area containing arrested pistil primordia; ACAPP），雌花の蕾（ステージI）のがく，花弁，雄しべの退化領域（Area containing arrested stamen primordia; ACASP），雌しべのサンプリングを行い，これらの器官からトータルRNAを抽出し，逆転写によりcDNAを合成した。その後，上記設計したプライマーを用いて，RT-PCR法により，遺伝子の発現解析を行った。その結果，雄花の蕾において，雄しべに比べて，雌しべの退化領域（ACAPP）で，また，雌花の蕾において，雌しべに比べて，雄しべの退化領域（ACASP）で強い発現を示す遺伝子を見いだした。
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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
当初予定していた計画に沿って，順調に研究（キュウリゲノムのデータベース（DB）からの細胞周期関連遺伝子群の抽出，および，遺伝子の発現解析）が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
抽出した細胞周期関連遺伝子群の品種および器官（茎頂、根、茎、葉、花）における発現特性を明らかにする。
構築した遺伝制御モデルは、キュウリの花の雌性化時に、エチレンシグナルがMタンパク質を刺激した後、Mタンパク質（CS-ACS2）由来のエチレンにより、雄しべ原基が退化することを示した初めてのモデルである。このモデルから、「エチレンシグナルがMタンパク質を刺激した後、Mタンパク質由来のエチレンが細胞分裂を促進し、その結果PCDを引き起こし、雄しべ原基を退化させる」という仮説が導き出される。この仮説を検証するために，抽出された遺伝子群の発現のエチレン誘導性の解析を行う。
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