球根植物の球根休眠性に進化をもたらした遺伝機構の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05625
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 増田 順一郎 宮崎大学, 農学部, 准教授 (60452744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 比良松 道一 九州大学, 持続可能な社会のための決断科学センター, 准教授 (30264104)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ユリ / 球根休眠性 / 早咲き性 / 進化

Outline of Annual Research Achievements

屋久島のテッポウユリ自生集団および宮崎県のタカサゴユリ帰化集団の実生を用いて両種の球根休眠性について比較した．屋久島のテッポウユリ自生集団は播種後緩やかに展開葉数を増加させたが，播種30週間後には生育が停止し球根休眠性を示した．その後，播種42-43週後に休眠が打破されて生育を再開させた．また，このテッポウユリ自生集団において，いずれの個体でも播種から1年以内の開花は認められなかった．一方，宮崎県のタカサゴユリ帰化集団では，生育期間を通して生育を停止することなく展開葉数の増加が認められたことから非球根休眠性を示すことがわかった．また，このタカサゴユリ帰化集団では，80%以上の個体で播種240-250日後に開花（播種から1年以内の開花）し早咲き性を示した．このことから，屋久島のテッポウユリ自生集団は球根休眠性，遅咲き性を示し，宮崎県のタカサゴユリ帰化集団は非球根休眠性，早咲き性を示すことが確認された．
次に，この生態型が異なる種を用いて，テッポウユリからタカサゴユリへの進化の過程で獲得した非球根休眠性および早咲き性に関与する原因遺伝子を同定するためにF1集団を作出した．F1集団は交配および子房輪切り培養により作出された．その結果，人工交配では10個体，子房輪切り培養では84個体のF1個体が得られた．また，子房輪切り培養において，それぞれ交配14，21および28日後の子房を用いて培養したところ，用いた種子の4.8%，0.6%，0%が発芽した．このことから，交配14日後の子房を用いて子房輪切り培養を行うと効率的に雑種個体が得られることがわかった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

いずれの実験も順調に進展しており，計画通りに進める予定である．

Strategy for Future Research Activity

各地域に自生しているテッポウユリおよびタカサゴユリの収集を行いながら，球根休眠性の地理的形質変異について調べる．
球根休眠性テッポウユリ北部集団屋久島系統と非球根休眠性タカサゴユリ帰化集団系統の交配により得られたF1個体の表現型について調査するとともに，F1個体の雑種検定も行う．さらに，F2個体，BC1個体の作出も同時に行う．

Causes of Carryover

当初，予定していた機器の購入費が少なく済んだため未使用額が生じた．未使用額は今後の遺伝子解析のために使用する予定である．