Production of homogenous population by controlling the sex in garden asparagus

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K19197
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菅野 明 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (10260449)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: アスパラガス / PDS遺伝子 / 形質転換

Outline of Annual Research Achievements

①アスパラガスPDS遺伝子の単離について
AspPDS配列情報を元にプライマーを作成してPCRによる増幅を試みた。花芽、若茎の先端部分から作成したcDNAプールを鋳型に用いてPCRを行なったところ、若茎から作成したcDNAプールを鋳型にした際に、特異的な増幅産物が得られた。
②アスパラガスにおける雌蕊形成抑制遺伝子（SOFF遺伝子）の機能解析
公開されている食用アスパラガスのゲノム配列を用い、SOFF遺伝子配列を抽出し、この遺伝子配列を用いてアスパラガスゲノム内の相同配列を解析したところ、よく似た配列が２箇所見つかった。この相同領域が遺伝子領域で発現している場合、SOFF遺伝子の発現と区別するためには、SOFF遺伝子特異的な領域を特定する必要がある。そこで、今年度はSOFF遺伝子特異的な領域を特定し、その領域にプライマーを作成することで、PCRによるSOFF遺伝子の増幅を試みた。食用アスパラガス野生株（MW500W）２系統からゲノムDNAを抽出し、PCRによってSOFF遺伝子を単離し、それらの一次構造を決定した。
③アスパラガス自殖後代取得の試みアスパラガス雄株自殖後代の遺伝子型および形態調査
間性株自殖後代は雌株（XX）、雄株（XY）、超雄株（YY）が１：２：１の割合で生じることが予想される。近年、XおよびY特異的な配列を用いたプライマー（RM17）がアメリカの研究者によって開発され、雌株と雄株だけでなく、雄株と超雄株も区別できることが報告された。そこで今年度は当研究室保有の間性株自殖後代を用いてRM17プライマーの有効性を調査した。雌株、雄株、超雄株を含む間性株自殖後代からゲノムDNAを抽出し、RM17プライマーを用いてPCRを行なったところ、当研究室保有の系統でも雌株、雄株、超雄株が区別できることが確認できた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CMVベクターに導入するアスパラガスPDS遺伝子の単離に成功していないため、ベクターの構築が遅れている。またSOFF遺伝子の構造解析という新たな実験を組んだため、他の実験計画に遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

雌蕊の発達を制御する働きを有するSOFF遺伝子に関しては、発現時期や発現領域に関する情報がほとんど明らかにされていない。昨年度、SOFF遺伝子特異的な領域の特定に成功したので、次年度はこの遺伝子の詳細な発現パターンの解析を行う必要がある。

Causes of Carryover

H31年度に計画していたPDS遺伝子の単離実験がうまくいかず、PDS遺伝子の単離やウイルスベクター構築の実験がR02年度にずれ込んだため。