転写型遺伝子サイレンシング（TGS）によるシンテッポウユリの花色改変

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14645
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山岸 真澄 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40210348)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: TGS / CCD4 / シンテッポウユリ / カロテノイド / 花色改変 / NPT / VIGS / Lilium

Outline of Annual Research Achievements

種子繁殖性のユリであるシンテッポウユリには白花しか無い。本研究ではNew plant breeding technique (NPT) を用いて黄色のシンテッポウユリを育成する。シンテッポウユリでは、花弁で特異的にカロテノイド色素（黄色）を分解するCCD4が働くため同色素が花弁に貯まらないと考えられる。Virus Induced Gene Silencing (VIGS)を利用して転写型遺伝子サイレンシング（TGS）をCCD4遺伝子に誘導して転写を抑制し、花弁でカロテノイドの分解を抑える（黄色になる）。この個体を自殖すると、ウイルスは種子伝搬しないので、目的の遺伝子（carotenoid cleavage dioxygenase4 [CCD4]）にのみ変異（プロモーター領域のメチル化）が入り、遺伝子組換えの痕跡は残らない植物ができる。実際に、ウイルスを除去した後もCCD4遺伝子の発現抑制が数世代にわたって続くことを検証する。
初年度はまずCCD4遺伝子の単離を行った。結果、スカシユリとシンテッポウユリから単離することができた。スカシユリには少なくとも2種類のCCD4遺伝子が存在していた。そのうちの1つは、花弁が白くなるときに発現量が増加し、またこの増加は黄花の品種では認められなかったことより、花弁の白色化に貢献しているものと考えられた。もう1つのCCD4遺伝子は、花弁におけるカロテノイド色素の消長と発現パターンが一致していなかった。シンテッポウユリより単離したCCD4は前者のホモローグと考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度にCCD4遺伝子（target gene）の全長を単離することに成功した。順調な滑り出しと評価する

Strategy for Future Research Activity

初年度に単離したCCD4遺伝子の断片をCMV（キュウリモザイクウイルス）のユリ株に導入し、シンテッポウユリに接種する（Virus Induced Gene Silencing [VIGS]）。CCD4遺伝子のpost-transcriptional gene silencing (PTGS)とtranscriptional gene silencing (TGS) を誘導して（白い花弁が黄色くなると期待される）、CCD4遺伝子の機能を明らかにするとともに、TGSを起こした個体の中から有望なものを選抜し、後代における形質の安定性を評価する。

Causes of Carryover

3月に発注した物品（年度内に納品済み）の支払いが済んでいないためであり、実際は年度末において若干予算をオーバーしている

Expenditure Plan for Carryover Budget

予算執行は計画どおりであり、使用計画に変更は無い