2018 Fiscal Year Research-status Report
なぜヒノキは特定のジベレリンのみに花成応答するのか？
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18K05743
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
片畑 伸一郎 岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (80648395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 晋也 静岡県農林技術研究所, 静岡県農林技術研究所, 上席研究員 (20502579)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 花成 / ジベレリン / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒノキは植物モルモンの一つであるジベレリン3（GA3）に対する花成応答性が低い。そこで、本研究では、ヒノキ系統の新城2号を対象に、GA4/7に対する花成応答性を調べた。また、RNA-seqにより、GA4/7に誘導される遺伝子を網羅的に解析し、ヒノキの花成関連遺伝子を絞り込んだ。7月中旬にGA4/7の水溶液を葉面散布し花成を誘導した。ジベレリン処理後定期的に針葉を採取し、素早く液体窒素で凍結させ、－80℃で保存した。また、採取した針葉よりtotal RNAを抽出し、遺伝子発現解析を行った。
GA4/7処理後約1か月で雄花の膨らみを目視で確認することができた。一方、無処理区の個体では、ほとんど着花しなかった。
RNA-seq解析の結果、GA4/7処理に対し発現が増加していた遺伝子が386個あり、発現が減少していた遺伝子が438個あった。遺伝子発現量が増加していた遺伝子の中には、MADS-box遺伝子、LFY/FLO、SPL遺伝子やBBX遺伝子などのファミリーに属する花の形態形成に関わる遺伝子が含まれていた。これらの遺伝子ファミリーから9つの花成関連遺伝子を選択し、その発現量の経時変化を調べた結果、統計的に有意に発現が増加した遺伝子はCoLFY遺伝子のみだった。また、このCoLFY遺伝子の発現と雄花着花量の関係を調べた結果、GA4/7処理後2週間のCoLFY遺伝子の発現増加が枝の重さあたりの雄花量と相関があった。それ故、この遺伝子の発現変化が雄花生産量により強い影響を与えているかもしれない。
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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
ヒノキの着花に関してGA4/7が有効であることが確認できた。また、RNA-seqによりGA4/7に応答する様々な遺伝子を収集することができ、ヒノキの遺伝子解析の基盤を構築することができた。さらに、雄花生産量とCoLFY遺伝子の関係を明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
GA4/7に対する着花量の系統間差を明らかにする。
ヒノキの内生ジベレリン特性を明らかにする。
種子の増産を目指すためには雌花を増加させる必要があり、GA4/7処理によって花の性比をコントロールできるかどうか検討する。
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| Causes of Carryover |
台風等の影響により試料が全て採取できなかったため、植物ホルモン分析を次年度に繰り越した。そのため余剰金が発生したが、次年度、植物ホルモン分析は行う予定である。
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