2020 Fiscal Year Research-status Report
極晩生モモ‘玄桃’の果実成熟特性およびその制御機構の解明
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19K06033
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
河井 崇 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (90721134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 文夫 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (60294443)
中野 龍平 京都大学, 農学研究科, 准教授 (70294444)
牛島 幸一郎 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20379720)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | エチレン / 果実成熟 / 収穫時期 / NAC遺伝子 / モモ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，岡山県内の民間育成品種‘玄桃’において見出された極晩生の果実成熟特性に着目し，交雑後代を用いた遺伝学的解析，植物ホルモン分析などの生理学的解析，次世代シークエンサーを用いた網羅的解析を組み合わせることで，果実の成熟時期に関わる新規遺伝子の同定を目指す．本年度は前年度に引き続き，‘玄桃’後代を用いて成熟日数の分離・年次変動を確認するとともに，GWAS解析によりその制御に関わる染色体領域の特定を試みた．また，モモの熟期への関与が示唆されているNAC遺伝子の遺伝子型調査と発現解析を行った．
‘清水白桃’ב玄桃’F1後代，‘玄桃’自殖後代および親品種を供試し，満開日から収穫日までの日数を成熟日数として算出した．前年度までの結果と同じく，F1後代は‘玄桃’や自殖後代より熟期が早く，F1後代内でも成熟日数が短い個体群と長い個体群に1:1分離した．ddRAD-seq解析により親品種と後代のSNPsデータを取得し，rrBLUPを用いてGWAS解析を行ったところ，複数年を通して第4連鎖群のNAC遺伝子近傍に成熟日数と有意な相関を示すSNPsのピークが検出された．親品種間でNAC遺伝子の配列を比較したところ，既報の第3エキソンにおける9bpのindel（‘清水白桃’+/-，‘玄桃’-/-；F1後代における熟期の早晩と共分離）に加えて，プロモーター領域における156bpのindel（‘清水白桃’-/-，‘玄桃’+/+）が確認された．このプロモーター領域における156bpの挿入が熟期に及ぼす影響を確認するため，未熟期～成熟期まで果実のNAC遺伝子の発現量を継時的に調査したところ，親品種間の熟期や果実発育に対応した発現量の差異は確認されなかった．よって，このプロモーター領域の挿入がNAC遺伝子の発現量に影響を及ぼし，‘玄桃’の熟期遅延の原因となっている可能性は低いと考えられた．
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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
本年度は前年度に引き続き，‘玄桃’のF1後代や自殖後代を用いて成熟日数の分離・年次変動を確認するとともに，GWAS解析によりその制御に関わる染色体領域を特定することができた．また，候補遺伝子であるNAC遺伝子の遺伝子型調査や発現解析など，後代を用いた遺伝解析を計画通り実施することができた．これらの理由から，おおむね順調に進展していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は継時的に採取した果肉サンプルを用いて，植物ホルモン分析や果肉細胞の顕微鏡観察などの生理学的・組織学的解析を進める．また，RNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析を行い，結果を相互に関連させながら‘玄桃’の特異な成熟特性の制御機構解明を目指す．
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| Causes of Carryover |
園芸学会春季大会のオンライン開催により，当初予定していた旅費の支出がなくなったため．また，植物ホルモン分析のサンプル調整や，RNA-seqのライブラリ作成を全てのサンプルで終えることができず，残りのサンプルの準備・解析を次年度に実施するよう計画変更したため，本年度の助成金の一部を繰り越した．
「植物ホルモン分析」，「果肉細胞の顕微鏡観察」，「RNA-seqによる遺伝子発現解析」などに必要な試薬類・器具類などの消耗品費，その他解析費に使用する予定である．
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