2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of intercellular mobile substances involved in flower pattern formation
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15K14651
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
細川 宗孝 京都大学, 農学研究科, 准教授 (40301246)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 翔 京都大学, 農学研究科, 助教 (10722001)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セントポーリア / 縞模様 / 全ゲノム解析 / siRNA / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セントポーリア‘キラウエア’は着色花弁の中央部が白くなる縞模様品種である。この品種を組織培養すると一部の個体は白あるいは着色の完全個体となる。そこで、本品種は周縁キメラであるのではないかと想定し、それぞれの完全個体の葉を用いて不定芽誘導を行ったところ、完全個体から複色花の品種が発生した。このことから‘キラウエア’は周縁キメラ性品種ではなくエピジェネティックスが関わる模様品種であると考えられた。すなわち、‘キラウエア’では花弁のL2層からL1層にsiRNAなどのエピジェネティックスに関わる因子が移動しているのではないかと考えた。そこで、花弁からsiRNAを抽出し網羅的に解析した。同時に花弁の全RNAのシークエンスを行い、de novoでアッセンブリしたのち、このアッセンブリ配列に対してsiRNAをマッピングした。その結果、白花からも着色花からも花色に関わるsiRNAは検出されなかった。このことから、花弁中央部の縞模様は分解によるものではなく他のメカニズム（DNAメチル化など）が原因である可能性が高い。現在は、‘キラウエア’の葯から半数体を作成し、sequelで全ゲノム解読を行い、この情報をもとに縞模様発現のメカニズムの全貌を解き明かそうとしている。同じく縞模様品種である‘チコ’に関してもsiRNAの網羅的解析を行ったが、本品種においても花色遺伝子のsiRNAは検出されなかった。2品種のみの結果であるが非周縁キメラ型縞模様品種のセントポーリアでは、花色遺伝子の分解によるエピジェネティックスではない原因によって花弁の模様が発生するのではないかと考えられた。mRNAの解析の結果から、花色の不安定性に関わるのは転写制御因子遺伝子である可能性が考えられた。現在はsequelの配列をもとにして、候補である転写制御因子を含めた全ゲノムメチル化解析を行い、模様に関与する遺伝子とその遺伝子の不安定性のメカニズムを解析している。
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