2020 Fiscal Year Research-status Report
トマト近縁野生種の遺伝的多様性を利用したビタミンCおよびアミノ酸高蓄積機構の解明
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19K06012
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
加藤 一幾 東北大学, 農学研究科, 准教授 (30613517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金山 喜則 東北大学, 農学研究科, 教授 (10233868)
池田 裕樹 宇都宮大学, 農学部, 助教 (90782053)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トマト / 染色体断片置換系統 / アスコルビン酸 / アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トマトは日常的に消費するため、国民の健全な生活に貢献しうる野菜であるが、栽培化の過程で有用成分の低下が生じている。そこで本研究では、抗酸化能ほか多面的な機能性が医学的に証明されているアスコルビン酸（ビタミンC）と、トマトのうま味の主成分であるとともに健康機能性も有するアミノ酸を、近縁野生種の遺伝的多様性のポテンシャルを活かして栽培種において向上させるとともに、その機構を解明することを目的とする。材料には、近縁野生種の染色体断片の一部を栽培種の染色体に導入した染色体断片置換系統（IL系統）を用い、アスコルビン酸やアミノ酸を高蓄積する系統を選抜するとともに、マッピングによって候補遺伝子を絞り込み、形質転換によって原因遺伝子を特定する。これらの高蓄積に関わる量的形質遺伝子座（QTL）の原因遺伝子の特定は、トマトにおいて初めての報告となる。これまでの研究において、アスコルビン酸（ビタミンC）と、アミノ酸の高蓄積系統の選抜を行っており、それぞれの栽培を行ったものの再現性を確認した。その結果、候補の数系統から1系統に絞り込んだ。昨年度に引き続き、それぞれの高蓄積系統のアスコルビン酸もしくはアミノ酸の生合成経路においての遺伝子発現を詳細に調査したことで、分子機構の一端が明らかとなった。アミノ酸の高蓄積系統に関しては、各種アミノ酸含量に関して、詳細に解析し、生合成経路との比較を行い、アミノ酸高蓄積の原因となるアミノ酸の種類を特定した。
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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
アスコルビン酸（ビタミンC）や、アミノ酸の高蓄積系統から絞り込んだ1系統について、より詳細な生合成経路の遺伝子発現解析を行い、高蓄積に関与すると考えられる分子機構について明らかとなった。また、アミノ酸の高蓄積系統に関しては、各種アミノ酸含量に関して、詳細に解析し、生合成経路との比較を行い、アミノ酸高蓄積の原因となるアミノ酸の種類を特定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はアスコルビン酸（ビタミンC）の高蓄積系統に絞り研究を進める。引き続き組換え系統を作出し、ファインマッピングを行うことで、原因遺伝子の特定を進める。また、オミクス解析を行うことで、高蓄積系統の特性に関してより詳細に解析する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため、研究計画に狂いが生じたため。特に学会等が不開催もしくはオンライン開催になったため、旅費が発生しなかった。
学会がオンラインでの開催になった場合の旅費および繰越金の一部はオミクス解析などの外注費として使用する予定である。
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