2017 Fiscal Year Research-status Report
トルコギキョウの斑入り花で見つかったトランスポゾンの解析と利用
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16K07601
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
清水 圭一 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30305164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 文雄 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (70244142)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | トランスポゾン / 斑入り / トルコギキョウ / トランスポゾンディスプレイ / 突然変異 / F3H / アントシアニン / 花色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．スピカロマンの斑入りの遺伝様式の調査に関しては、斑入りのスピカロマンと斑入りの無い全色の系統を掛け合わせたF1個体を育成し、種を採取し、播種を行った。当初の計画どおり最終年度でF2の分離を観察する予定である。
２．トランスポゾンdTeg1 の新たな挿入の有無の調査とゲノム中での挿入パターンの系統間差異の調査に関しては、10系統の後代でトランスポゾンディスプレイ法で挿入パターンと新たな挿入の有無の調査を行い、トランスポゾン挿入の品種間差異と転移活性に品種間差異があることが明らかになったが、スピカロマンと同等の転移活性を示す個体は見つからなかった。
３．dTeg1 の転移を活性化させる調査に関しては、スピカロマンで組織培養を行い、再生個体間と組織培養を行ってない個体間でトランスポゾンディスプレイを行い転移活性を調査した。その結果、組織培養を行った場合と行ってないの場合の両方で、トランスポゾンが転移していることが判明した。しかしながら、組織培養によって転移の活性化が起こっているかどうかは判定は出来なかった。
４．斑入りが固定できない原因の調査に関しては、スピカロマンの斑入り個体の自殖後代で斑入りのない個体のほとんどはF3H遺伝子からトランスポゾンが離脱しており、全色薄紫の個体ではフレームシフトが起こっているか２残基以上アミノ酸以上の欠失が起こっていることが明らかになった。また、全色紫の個体ではアミノ酸の欠失が起こってないか１残基のみの欠失のとどまっていることが明らかになった。また、全色紫の1個体ではトランスポゾンが離脱せずに残ったままになっていた。以上のことから、斑入りが固定できない原因は、トランスポゾンが離脱した後にF3H遺伝子に欠失が起こった、転移活性を失い離脱しないままになっている体細胞が生殖細胞を経て子孫に伝達されるためと考えられた。
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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
研究実績の概要に示したように、１のスピカロマンの斑入りの遺伝様式の調査に関しては順調に推移しており、来年度には結果が得られる予定である。
２のdTeg1 の新たな挿入の有無の調査とゲノム中での挿入パターンの系統間差異の調査に関しても、順調に結果が得られている。
３のdTeg1 の転移を活性化させる調査に関しては、組織培養による転移の活性化を試みたが、活性化しているという結果は得られなかったため、更なる検討が必要と考えられる。
４の斑入りが固定できない原因の調査に関しては、本年度の研究でほぼ、その原因を特定できたと考える。
以上のことから、3以外の目標においては、いずれにおいても順調に研究が進んでおり、最終年度には3に関しても結果を出すことが可能であるため、概ね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．‘スピカロマン’の斑入りの遺伝様式の調査に関しては、平成29 年度に播種したF2集団の植物体を育成し、花弁色素を調査し、同時に斑入り形質と、F3H 遺伝子へのdTeg1 の挿入の連鎖を調べる。またF2世代でのdTeg1 の新たな挿入の頻度も調査する。
２．dTeg1 の新たな挿入の有無の調査とゲノム中での挿入パターンの系統間差異の調査に関しては、平成29 年度に引き続き、さらに多くの系統でdTeg1 の挿入多型を調査する。また、平成29年度に播種したdTeg1 の挿入部位の数が多かった系統の自殖後代を育成し、新たな挿入がどの程度起こっているかを調査する。
３．dTeg1 の転移を活性化させる研究に関しては、平成28-29年度の調査で組織培養や放射線照射で転移活性に変化が見られなかった場合、放射線の照射条件や組織培養の培養条件を変えて転移の活性化を検討する。
４．斑入りが固定しない原因の調査に関しては、平成28 年度および平成29 年度の調査によってトランスポゾンの離脱によるF3H 遺伝子の欠失およびdTeg1 の不活性化が原因であるとほぼ特定できた。最終年度はさらに調査する個体数を増やして、薄紫色花になるF3H遺伝子欠失のパターンの確定を行う予定である。
５．これまでの研究を踏まえた総括として、最終年度にdTeg1 挿入パターンの系統間差異や新たな挿入の起こる頻度の調査結果をもとに、dTeg1 の変異原としての有用性とDNA マーカーとしての有用性を評価する。同時の斑入りが固定しない原因を４．の実験結果から考察する。また、野生種や栽培種のdTeg1 の挿入パターンの違いからトルコギキョウの急速な変異の拡大にdTeg1 が果たした役割を考察する。以上を取り纏めて「トルコギキョウの斑入り花系統におけるトランスポゾンの解析と利用」として公表する。
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Research Products
(3 results)
