2016 Fiscal Year Annual Research Report
Physiological and genetic analysis of growth phase-transition in sacred lotus and development of next generation breeding and cultivation method
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15K18637
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
樋口 洋平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00746844)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フロリゲン関連遺伝子 / 八重咲き / AG / AP2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
花ハスの開花期および花型を決定する遺伝要因を明らかにするため、H28年度は前年度までに単離した花成・花器官形成関連遺伝子の詳細な発現解析を行った。
FT様遺伝子4種類、およびTFL1様遺伝子4種類に着目し、連続開花性品種の‘毎葉蓮’と難開花性品種の‘桜蓮’において遺伝子の全長配列および発現パターンを比較した。全長遺伝子配列の比較解析の結果，4種類のTFL1様遺伝子においては正常な転写産物に加え、300～800 bpのイントロン領域が残存したスプライシング多型を発現していた。正常な転写産物の塩基配列から想定されるアミノ酸配列はいずれも175 aa程度であり、中でもNnFT1，NnFT2，NnTFL1，NnAFTでFT/TFL1活性に重要とされる5アミノ酸が高度に保存されていた．器官別発現解析の結果，NnFT2は植物体全体で高く発現していたのに対し，NnFT1はいずれの器官においても低い発現量を示した。NnTFL1は根および茎頂で特異的に発現しており、NnAFTの発現は発達中の花器官で高かった。また、葉におけるNnCENの発現量は‘桜蓮’で相対的に高かった．これらの結果から，TFL1様遺伝子のスプライシング異常と発現量とが開花特性の違いに関与している可能性，およびNnFT2がハスにおいてフロリゲンとして機能している可能性が示唆された．
花器官形成関連遺伝子としてABCEクラス遺伝子に着目し、一重咲きと八重咲き品種の花器官における詳細な発現解析を行った。Cクラス遺伝子であるNnAGの発現は八重咲き品種の雄ずいにおいて発現が低下していた。また、八重咲き品種ではBクラス遺伝子であるNnAP3の発現領域の拡大が見られた。以上の結果から、ハスの八重咲き性はCクラスおよびBクラス遺伝子の発現制御機構の違いによって引き起こされる可能性が示唆された。
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