2019 Fiscal Year Research-status Report

イチゴにおける植物ホルモンによる単為結果誘導機構の解明研究

Research Project

Project/Area Number	18K05626
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	中村郁子横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教 (40585858)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	二倍体イチゴ / 単為結果 / 植物ホルモン
Outline of Annual Research Achievements	今年度は前年度作製したトマトにおいて発現を抑制することにより単為結果誘導されることがわかっている遺伝子の、二倍体イチゴにおける相同遺伝子の一過的遺伝子発現抑制について検討を行った。目的遺伝子の発現を抑制するようなRNAiベクターを作製し、注射により開花前の二倍体イチゴに導入して実験を行った。一部、果実の肥大傾向が見られた遺伝子もあったが、ネガティブコントロールと比較して有意な差は得られなかったため、安定形質転換体を作出する方針に切り替えて進めている。昨年度選抜した、最も効果的に単為結果を誘導するオーキシンであるピクロラムを使用したところ、成熟までに時間はかかるが、単独で開花直前に一回処理することで、受粉果実と遜色ない程度の大きさに発達することがわかった。また、別の植物ホルモンであるジベレリンと同時に処理することで、大きさ、発達スピード共に受粉した果実との間に有意差が見られなくなった。そこで２倍体イチゴを用いた知見が市場で一般的に売られている8倍体イチゴに適用できるかを検討した。その結果、８倍体イチゴでも２倍体イチゴの結果と同様、ピクロラムのみでもジベレリンと共処理の場合も、受粉果実の大きさとに匹敵する程度の大きさにまで肥大した。さらに品質についても検討した。受粉、ピクロラム単独、ピクロラムおよびジベレリン処理による単為結果果実の３処理区で比較した結果、ピクロラム単独処理では受粉果実に比べて果実が硬く、酸度が高い結果となったが、ピクロラム処理により単独でもジベレリンとの共処理の場合も糖度は高くなった。ピクロラムとジベレリンの共処理区では硬度と酸度は受粉処理の場合と同程度であった。以上の結果は、市場に出ているイチゴの栽培条件でも同様の効果が見られるかどうかについて今後検討する価値があることを示唆している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初予定していたトマトの単為結果誘導遺伝子の二倍体イチゴにおける相同遺伝子を用いた解析では、速やかに進捗することを期待していた一過的発現系がうまく機能しない事態となったため、安定的形質転換体を作製することになり、当初予定していたよりもこれについては時間がかかる結果となってしまった。一方で昨年度選抜したピクロラムが予想以上に単為結果の誘導とその果実の発達において効果的であったことから、オーキシンとジベレリン以外の植物ホルモンについて複雑に検討する必要がなく、一通りの結論を得た。以上のことから総合的に判断すると計画通りに進展していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	引き続きトマトの単為結果誘導遺伝子の相同遺伝子について、安定的形質転換体の作製を進め形質転換体が得られた遺伝子から順次解析を行う。また、発達を中止した単為結果果実を活用した成熟の鍵遺伝子の探索を進める。
Causes of Carryover	今年度は成熟開始の鍵遺伝子の探索において多額の消耗品費が発生する。また、昨年度までの成果と今年度の成果を発表するために謝金および旅費等が必要となる。
Remarks	学会発表、植物化学調節学会第54回大会「イチゴの単為結果に有効なオーキシンの検討と作用解析」は本大会においてポスター賞を受賞した。