2017 Fiscal Year Annual Research Report
栽培バラの四季咲き性の野生起源解明と有用遺伝資源の大規模スクリーニング
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17H04616
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河村 耕史 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00595613)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田垣 駿吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (50597789)
松本 省吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90241489)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゲノム解読 / 自家不和合性 / レトロトランスポゾン / 遺伝資源 / ノイバラ / コウシンバラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バラは世界的に繁栄した園芸作物で、これまで3 万品種以上が登録されてきたが、その遺伝的な多様性は極めて低い。既品種間の交雑による品種改良の余地はほとんど残されておらず、稔性や耐病性の低下も顕在化してきた。バラ園芸の持続可能な発展のためには、新しい遺伝資源の発掘と保存が急務の課題である。しかし、遺伝資源の探索や保存の研究は、最先端の分子生物学的研究に比べて少数派で、記載的なフィールド調査の段階で止まっている。本研究は、野生バラの分布中心である中国と、栽培バラの品種改良の中心地であるフランスにおいて、希少かつ大規模な遺伝資源にアクセスし、独自の着眼点で有用な遺伝資源を抽出することを目的とする。
当年度は有用な遺伝資源を抽出する際の指標となる「自家不和合性を制御するS遺伝子」のゲノム解析、「四季咲き性の原因変異となったレトロトランスポゾン」のコピー数の品種間変異について研究を行った。研究協力者であるフランス国立農業研究所のFoucher博士らが中心になって解読したコウシンバラのゲノム情報と、研究分担者である松本省吾教授らがサントリー研究所と共同で解読したノイバラのゲノム情報を利用し、自家不和合性を制御するS遺伝子座の候補領域を特定した。コウシンバラのKSN遺伝子（花芽形成を抑制するタンパク質TFL1をコードする遺伝子）に挿入されていたレトロトランスポゾン（四季咲き性の原因変異）について、転移が活性化した品種または野生種を探索するため、リアルタイムPCR法によってハプロイドゲノムあたりのコピー数を推定する方法を開発し、これを48種類のバラに適用した。その結果、大半のバラは、基準としたノイバラのコピー数と比較して同等か２倍程度のコピー数を持つことがわかった。
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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
ゲノム情報を利用することで自家不和合性を制御するS遺伝子座をほぼ特定できた。レトロトランスポゾンRoRE1の転移が活性化した品種や野生種をスクリーニングする簡易手法が開発できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
中国にてフィールド調査を行い、コウシンバラの起源となった野生種の調査を行う。自家不和合性を制御するS遺伝子座の解析をさらに進める（発現解析、多様性解析）。レトロトランスポゾンRoRE1のコピー数の品種間変異の解析をさらに進めて、転移が活性化している可能性の高いものを探す。RoRE1のプロモーター領域であるLTRにGUSをつないだものを導入したシロイヌナズナ形質転換体を使い、転写が活性化する生育段階や条件を調べる。
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Research Products
(11 results)
