2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the molecular mechanism of spot formation in flower tepals of Tricyrtis spp.
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19K06028
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
中野 優 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00262460)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 花被の斑点形成 / ホトトギス属植物 / アントシアニン生合成 / 転写因子 / R2R3-MYB遺伝子 / 遺伝子発現 / プロモーター解析 / 形質転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主に以下の4点について検討を行った．①遮光条件下の花被からの新たなアントシアニン生合成関連遺伝子の単離および斑点形成に関与する遺伝子のスクリーニング：RACE法により，遮光処理を施した花被でも発現が低下しない新規転写因子遺伝子 (TrMYB2) の完全長cDNAを単離することができた．RT-PCR法による発現解析の結果，TrMYB2が斑点形成に関与していることが強く示唆された．一方，花被の地色形成には，別の転写因子 (TrMYB1およびTrbHLH) が関与していることも示唆された．②RNA-seq法による斑点形成に関与する遺伝子のスクリーニング：遮光・非遮光条件下の花蕾からRNAを単離し，それらの条件下における遺伝子発現プロファイルを作成した．現在，斑点形成に関与する候補遺伝子のスクリーニングを行なっている．③蕾および開花時の花被を用いたwhole mount in situ hybridization (WISH) 法プロトコルの確立：現在，植物体全体で恒常的に発現するアクチン遺伝子のアンチセンスプローブを用いて，花被の組織全体がムラなく染色される条件検討を行っている．これまでに，アセトンによるサンプルの前処理が非常に効果的であることを確認している．④斑点形成に関与する遺伝子の機能解析：2つの転写因子遺伝子 (TrMYB1・TrMYB2) の過剰発現コンストラクトを構築し，それらを用いたホトトギス類やシロイヌナズナの形質転換を行なった．これまでのところ，いずれの遺伝子もR2R3-MYB遺伝子として機能するという結果が得られている．また，現在，両転写因子遺伝子のRNAiコンストラクトを構築中である．
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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
当初2021年度に予定していた検討項目のうち，①遮光条件下の花被からの新たなアントシアニン生合成関連遺伝子の単離および斑点形成に関与する遺伝子のスクリーニングについては，新規の転写因子遺伝子を単離することができた．また，②RNA-seq法による斑点形成に関与する遺伝子のスクリーニング，および ③WISH法プロトコルの確立については，当初の予定よりも若干遅れてはいるものの，ほぼ期待通りの結果が得られている．さらに，当初は2020年度後半から開始予定であった ④斑点形成に関与する遺伝子の機能解析について，すでに研究に着手している．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度に行った検討項目の継続として，①・②斑点形成に関与するアントシアニン生合成関連遺伝子およびその他の遺伝子のスクリーニング，③WISH法プロトコルの確立，および ④過剰発現および発現抑制形質転換体を用いた斑点形成に関与する遺伝子の機能解析を行う．また，これらに加えて，⑤斑点形成に関与する遺伝子のWISH法による発現解析，および ⑥斑点形成に関与する遺伝子のプロモーター領域の単離を検討する．
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| Causes of Carryover |
RNA-seq法による斑点形成に関与する遺伝子のスクリーニングに関して，他の研究のために購入したキットを用いたため，その分の物品費を用いずに済んだ．次年度は，斑点形成に関与するアントシアニン生合成関連遺伝子およびその他の遺伝子のスクリーニングや斑点形成に関与する遺伝子のプロモーター領域の単離のための物品費の追加として使用する予定である．
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