2019 Fiscal Year Annual Research Report
果実作物モデルにおける有用代謝形質の多面的な分子育種の創生
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19H03249
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
峠 隆之 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (30415236)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 二次代謝物 / メタボロミクス / 種間比較 / トマト / 花序 / 紫外線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、果実モデル作物について「果実の質向上および、病害耐性や収量向上などの多面的有用形質の分子育種戦略モデル」を創生するとともに、栽培種トマト (Solanum lycopersicum) に対して有用形質付加育種を行うための、即戦力遺伝子群を、種間交雑可能な野生種トマト群から特定することを目的としている。本年度は、本研究の具体的な研究項目の一つである、「栽培品種と種間交雑可能な野生種トマトの植物種ワイド (species-wide) レベルでの物質生合成能の全体像を捕捉」の研究成果において、学会発表および国際科学雑誌 (Tohge et al., 2020, Mol Plant) で発表した。また、植物代謝多様性比較に関する解析法を、学会発表および国内学会誌 (西郷・峠, 2019, 日本化学会情報化学部会誌) で発表した。また、これらの有用物質代謝の産生制御に関わる転写因子と特定法について新たな解析法を構築し、学会発表および国際科学雑誌 (Saigo et al., 2020, Curr Opin Plant Biol) で発表を行った。現在、解析の範囲をさらに広げ、トマト野生種の特定器官や、ナス科植物作物種についての解析を行い、それぞれの研究成果について、国際科学雑誌への投稿の準備を行っている。また、特化代謝を標的とした有用形質付加育種の鍵となるゲノム領域の解析の方法論をまとめ、現在国際科学雑誌への投稿を準備している。また、本研究の協力者 (海外研究機関) とオンラインミーティングなどを頻繁に行い、必要な情報の共有と連携の強化を行った。
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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
本研究の下記の研究計画項目について、植物の生育および代謝物分析、データ解析を行った。「トマト種間の包括的な代謝物分析」および「葉に蓄積する忌虫および抗酸化活性物質を標的とした代謝物分析解析とトランスクリプト－ムデータ解析」はほぼ完了し、一部の成果は学会および国際科学雑誌で発表した。「花序に蓄積する紫外線ストレス防御に関わる代謝物を標的とした解析」は、一部終了した。「栽培種と野生種トマトのゲノム上のタンデム複製遺伝子群の捕捉」に関しては、方法論の構築が完了し、学会および国際科学雑誌で発表した。また、フェノタイピングデ－タや代謝物プロファイルとの相関解析に関するデ－タは、共同研究者と連携した情報収集を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に得られた分析デ－タの解析に加え、交配ラインの詳細は代謝物分析を行う。得られたデータを各種統合解析に用い、候補ゲノム領域を特定し、候補遺伝子について、分子生物学・生化学実験による、機能解明を開始する。フェノタイピングデ－タや代謝物プロファイルとの相関解析に関しては、研究協力者と連携して新たな相関関係を特定する。
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[Journal Article] Tomato Exploiting the natural variation in tomato to define pathway structure and metabolic regulation of fruit polyphenolics in the lycopersicum complex2020
Author(s)
Tohge T, Scossa F, Wendenburg R, Frasse P, Balbo I, Watanabe M, Alseekh S, Jadhav SS, Delfin JC, Lohse M, Giavalisco P, Usadel B, Zhang Y, Luo J, Bouzayen M, Fernie AR
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Journal Title
Molecular plant
Volume: S1674-2052
Pages: 30105-30102
DOI
Peer Reviewed
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