2019 Fiscal Year Research-status Report
栽培イチゴの栄養・生殖成長転換分子機構の解明と応用
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19K06031
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松本 省吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90241489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田垣 駿吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (50597789)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 園芸学 / 野菜 / イチゴ / 生殖成長 / 栄養成長 / 促成栽培 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
栽培イチゴ‘章姫’、‘紅ほっぺ’苗について、間欠冷蔵処理前の7株（0d）、処理15日目（15d-F）の7株、比較対象として未処理15日目（15d-N）の７株のクラウン茎頂部の花芽分化状態を組織切片観察により解析した。その結果、0dでは‘章姫’,‘紅ほっぺ’ともに、特定できた全ての株が花芽未分化状態すなわち栄養成長期にあることが確認された。また、15d-Nでは花芽分化状態すなわち生殖成長期にある株が、‘章姫’,‘紅ほっぺ’でそれぞれ3株ずつであったのに対し、15d-Fではそれぞれ６株ずつと倍増していたことから、間欠冷蔵法による花芽分化促進効果が示された。次に、レーザーキャプチャーマイクロダイセクション法を用いて茎頂部位を取り出し、‘とちおとめ’品種で特定された花芽分化誘導（促進）遺伝子FaFT3と花芽分化抑制遺伝子FaTFL1-1の発現解析をリアルタイムPCR法により行なった。その結果、生殖成長期の株の67%でFaFT3の高発現が確認され、これらの株ではFaTFL1-1の発現は確認されなかった。一方、栄養成長期の株の89%ではFaTFL1-1の発現が確認された。これらの結果より、FaFT3とFaTFL1-1が、栽培イチゴに普遍的な花芽分化誘導（促進）と花芽分化抑制遺伝子であることが強く示唆された。なお、生殖成長期の残りの株については、20％でFaFT3の発現レベルが低く、また13%にはFaTFL1-1の発現が認められたことから、これらは栄養成長期から生殖成長期への移行期もしくは移行直前であった可能性がある。栄養成長期の株の中にもFaFT3の低発現が認められるものがあり、11％の株ではFaFT1の低発現のみが認められたことから、これらも栄養成長期から生殖成長期への移行直前、もしくは移行期であった可能性がある。
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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
今年度は、これまでに栽培イチゴ‘とちおとめ’で得られた知見が、他の栽培イチゴ‘章姫’、‘紅ほっぺ’についても当てはまるかについて検討した。その結果、章姫’、‘紅ほっぺ’においても、栄養成長期特異的にクラウン茎頂部位でFaTFL1-1が発現すること、生殖成長期に移行するのに伴ってFaFT3が高発現してくることが確認され、FaFT3とFaTFL1-1が、栽培イチゴにおける普遍的な花芽分化誘導（促進）と花芽分化抑制遺伝子であることが示された。また、in situハイブリダイゼーション法によりFaFT3とFaFDがともに花芽分化時のクラウン茎頂部特異的に発現していることが示され、両者が茎頂部で相互作用している可能性が示唆された。さらに、35S::FaFT3、35S::FvFT1、35S::FaFT1を導入したシロイヌナズナ過剰発現体を長日もしくは短日条件にて栽培し、抽苔時のロゼット葉の枚数を調べたところ、長日条件のFaFT3、短日条件のFvFT1、FaFT3過剰発現体がコントロールの分離野生型よりも有意に早期開花したのに対し、短日条件のFaFT1過剰発現体では有意に開花遅延した。栽培イチゴでは、野生イチゴの花芽分化誘導遺伝子FvFT1のオルソログであるFaFT1ではなく、FaFT3がFvFT1と同等もしくはそれ以上の機能を有する花芽分化誘導（促進）遺伝子であることが示唆された。以上、いくつかの興味深い知見が得られつつあり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果から、FaFT3とFaTFL1-1が、それぞれ栽培イチゴにおける普遍的な花芽分化誘導（促進）因子と花芽分化抑制因子であることが示された。今後は、花芽未分化状態と花芽分化初期状態のクラウン茎頂部を用いたRNA-seq.によるイチゴクラウン組織のトランスクリプトーム解析による栄養・生殖成長転換期に発現変動する遺伝子群の同定を通して転換の分子機構解明を進める必要がある。また、クラウン茎頂部に加えて葉で栄養・生殖成長転換期に発現変動する遺伝子群の同定も行い、葉組織の花芽分化への関わりを明らかにするとともに、変動遺伝子を指標とした超促成栽培法を確立する。さらには、プラズマ照射による花芽分化誘導についても知見を得る。
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| Causes of Carryover |
（理由）当該年度に間欠冷蔵処理と平行して予定していた栽培イチゴへのプラズマ処理実験解析を翌年度に実施することにしたため
（使用計画）次年度に上記理由に記載した実験内容を実施し、経費を使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
