2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of important traits in Brassicaceae floricultural plant
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17H03765
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中塚 貴司 静岡大学, 農学部, 准教授 (60435576)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ストック / アントシアニン / 次世代シークエンサー / 白花 / 多型解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストック花色を制御する転写調節因子遺伝子MiMYB1、MibHLH2とMiWDR1を特定した。ウイルスベクターシステムを用いてMiMYB1を一過的に発現させたところ、アントシアニンの着色を誘導することができた。これらの結果から、MiMYB1-MibHLH2-MiWDR1の複合体がストックのアントシアニン蓄積を制御していることが明らかになった。さらに、MibHLH1がアントシアニン含量を調節するエンハンサーの役割を担っていることも明らかになった。
花色の中で重要な形質である白花変異に関わる原因遺伝子の探索を行った。６つの独立した白花ストック品種間で２つの独立した変異が存在した。一つはアントシアニジン合成酵素（ANS）遺伝子の1塩基欠損変異であり、もう一つはMibHLH2のトランスポゾン挿入変異であった。これらの2つの遺伝子変異がストックの白花形成にとって重要であると考えられた。
2019年度先端ゲノム支援の協力により、次世代シークエンサNovaseq5000とNanoporeの組み合わせにより、ストック‘ピグミーホワイト’の1.7G（N50=70kb、43,184コンティグ）のゲノム配列を取得した。前年度にGRAS-Di法により作成した一重咲きマーカーを用いてドラフトゲノム配列のコンティグをスクリーニングした結果、11個のゲノムコンティグが抽出され、そのうち1つのコンティグには一重咲き遺伝子MiAGが含まれていた。GRAS-Di法で確立した一重咲き個体特異的マーカーは妥当であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
先端ゲノム支援に採択されストックゲノム配列を取得することができたため、研究が進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
一重咲き形質に強く連鎖するエバースポーティング形質（花粉致死性）を明らかにするために、花粉や花芽を用いたRNA-seq解析を行う。エバースポーティング系統で発現量に差がある遺伝子について、ストックゲノムコンティグにマッピングすることで八重咲きとの連鎖関係がある候補遺伝子の絞り込みを行う。
ストックの多様な花色や濃淡に関わる遺伝子の同定を目指す。特に花色の濃淡については、MibHLH1エンハンサーが関わっていることが明らかになっているため、品種間における遺伝子多型の特定を行う。
ストックの分子基盤で残されていたステーブル形質転換体の作出手法の開発を行う。昨年度までに、使用品種、Agrobacteriumの接種方法、再分化条件、抗生物質選抜濃度の最適化が行われており、これらを組み合わせて手法の確立を目指す。
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