2017 Fiscal Year Research-status Report
フロリゲン複合体が誘導するジャガイモ塊茎分化初期過程の解明
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17K07609
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
田岡 健一郎 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (00467698)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フロリゲン / ジャガイモ / 塊茎形成 / FT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ジャガイモにおいて、フロリゲン様タンパク質SP6Aが転写因子FDL１とフロリゲン複合体FACを形成して塊茎（イモ）形成を促進し、アンチフロリゲン様因子SPが抑制することを明らかにしている。本研究では、塊茎分化進行過程でのSP6AやSP、FDL１の局在変化やそれらの相互作用変化を明らかにし、塊茎分化初期マーカー遺伝子の発現変化と合わせて、フロリゲン複合体が誘導する塊茎分化の初期過程を細胞増殖・分化の観点から理解することを目的とした。これまで形質転換体の作成に用いてきたジャガイモ栽培品種「さやか」は、塊茎誘導の光周性依存性が強くないため、詳細な表現型解析が困難であった。そこで、光周性依存性が強いと予想される、原種に近い品種であるandigena W553-4の利用を検討することにした。塊茎誘導の光周性依存性を調べたところ、厳密な日長応答性を維持していることが示唆された。「計画１. ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作成した。プロモーター領域、コード領域を含むゲノム断片をクローニングし、GUS、GFP、RFP遺伝子と融合させたキメラ遺伝子を作製した。「計画２. フロリゲン複合体の多機能性を担う転写因子の生化学的解析」については、チューベリゲン複合体の核となる転写因子StFDL1の組み換えタンパク発現形を確立させた。「計画３. アンチフロリゲンによるジャガイモの塊茎抑制」については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を検討した。今後は、作製したキメラ遺伝子をandigena W553-4に形質転換し、形質転換体の観察を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで形質転換体の作成に用いてきたジャガイモ栽培品種「さやか」は、塊茎誘導の光周性依存性が強くないため、詳細な表現型解析が困難であった。そこで、光周性依存性が強いと予想される、原種に近い品種であるandigena W553-4の利用を検討することにした。塊茎誘導の光周性依存性を調べたところ、誘導条件である短日条件では土移植後３週間で塊茎が観察されたのに対して、非誘導条件である長日条件では１０週間たっても塊茎が形成されず、厳密な日長応答性を維持していることが示唆された。「計画１. ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作成した。プロモーター領域、コード領域を含むゲノム断片をクローニングし、GUS、GFP、RFP遺伝子と融合させたキメラ遺伝子を作製した。作製したキメラ遺伝子のandigena W553-4への形質転換を試みたが、これまで申請者らが用いてきた方法では形質転換体が得られなかったので、培地条件などの検討を行っている。「計画２. フロリゲン複合体の多機能性を担う転写因子の生化学的解析」については、チューベリゲン複合体の核となる転写因子StFDL1の組み換えタンパク発現形を確立させた。「計画３. アンチフロリゲンによるジャガイモの塊茎抑制」については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を検討した。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したキメラ遺伝子をandigena W553-4に形質転換し、形質転換体の観察を行う。これまで申請者らが用いてきた方法では形質転換体が得られなかったので、他の文献を参考にし、国内のジャガイモ研究者と相談しながら、形質転換法の最適化を行う。接木実験については、コントロールと比較しながら、さらに実験条件の最適化をおこなう。
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| Causes of Carryover |
前年度に予定していた実験に予想外の遅れが生じたため、その分の使用予定額が少し残った。今年度の実験に繰り越し利用する予定である。
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