2017 Fiscal Year Annual Research Report
カキ果実のタンニン蓄積制御機構の解明とそれを利用した完全甘ガキ育種戦略の構築
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16H04876
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
米森 敬三 龍谷大学, 農学部, 教授 (10111949)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 明彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, ユニット長 (30355440)
神崎 真哉 近畿大学, 農学部, 准教授 (20330243)
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 園芸学 / 果樹 / 渋味 / 果実生理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
果実の脱渋特性により分類したカキの4つの品種群の内、突然変異により生じた、初期のタンニン蓄積能力の欠損のために樹上で自然脱渋するタイプが完全甘ガキ（PCNA）である。表現型として完全甘ガキ形質を発現するためには、作用機作が全く異なる2つの遺伝子、すなわち日本タイプの完全甘ガキ形質発現のための劣性のast遺伝子と中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関わる優性のCPCNA遺伝子がそれぞれ独立して関与する全く別の2通りの機構が存在する。本研究の目的は、これら機能の異なる2つの遺伝子のそれぞれの遺伝子座同定とその遺伝子候補を絞ることである。
まず、昨年度の甘渋性分離集団のトランスクリプトーム解析から明らかになったいくつかの候補遺伝子に関して、特に機能的にカキの甘渋性に関与する可能性のある遺伝子に注目し、それらの発現調査を実施したところ、ABAシグナリングと関係する遺伝子発現に差異が認められた。また、昨年度、カキ（六倍体）と近縁野生種マメガキ（二倍体）の“Shuttle Mapping”からAST遺伝子座を絞り込んだ領域に関して、供試した交雑集団の片親である‘太天’果実のmRNAを用いたRNA-seq解析を実施することで219遺伝子を検出した。さらに、この遺伝子の内、non-PCNAでPCNAより2倍以上発現している遺伝子を探索したところ3遺伝子が該当した。ただ、得られたこれら遺伝子の塩基配列は短く、アノテーションが付与されなかったため、その機能を特定することはできなかった。一方、CPCNA遺伝子座については、その遺伝子座と強く連鎖している分子マーカーをいくつか発見しているものの、中国タイプの完全甘ガキ‘羅田甜柿’後代で甘渋性が分離した個体群を用いて、それら領域のシークエンスを比較する必要があり、予算的な問題もあり、本年度はその分析に着手できておらず、この点が今後の課題となった。
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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
中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するCPCNA遺伝子座に関する実験が不十分であった。しかしながら、日本タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するAST/ast遺伝子座に関しては、昨年度絞り込むことができた領域に関しての解析を進めることができ、候補遺伝子と考えることが可能ないくつかの遺伝子を特定することができ、当初の実験計画より大幅に進んでいる。このため、全体として、順調に進捗していると考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回絞り込んだ候補遺伝子から目的遺伝子を特定するため、候補遺伝子の経時的な発現を調査するとともに、トランスクリプトーム解析による発現調査の時期を、より多くの果実の発育ステージを加えることにより、新たな候補遺伝子発見の可能性についても考察する。一方、中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するCPCNA遺伝子座に関しては、‘羅田甜柿’を親とした甘渋性が分離した集団を用い、RAD-seq解析などを実施し、マメガキゲノムとのシャトルマッピングにより、CPCNA遺伝子の座乗領域を特定し、その候補遺伝子を探索する。また、昨年度に実施できなかった、カンキツでの病害抵抗性遺伝子単離を模索している海外研究協力者のフロリダ大学Gmitter教授との面談を実施し、カキゲノムからの遺伝子単離のための有効な手法に関する助言を得る。
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