2022 Fiscal Year Annual Research Report
オイルボディを介した植物のレジリエンス獲得の分子機構の研究
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19K06039
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
高橋 秀行 東海大学, 農学部, 准教授 (00455247)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 紀美子 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10281007)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 花卉 / リンドウ / 休眠 / オイルボディ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多年生植物であるリンドウは休眠器官である冬芽を形成し，休眠することで耐冷性を獲得して越冬し，春に萌芽することができる． これまでの研究から，貯蔵脂質であるトリアシルグリセロール（TAG）を蓄積するオイルボディが，萌芽や低温ストレスからの成長回復（レジリエンス）に関与する結果が得られており，Oilbody-associated proteinのリンドウホモログ(GtOBAP1)が，その調節に関わる可能性が見出されている．本研究は，GtOBAP1の機能解析からオイルボディを介した休眠および耐冷性調節機構の解明を目的とした．
本年度は，TAG lipaseとして知られるSDP1（GtSDP1L）およびオイルボディ関連遺伝子であるオレオシン（GtOLE1）のホモログを単離し，圃場栽培したリンドウ冬芽における発現解析を実施した．両遺伝子共に，自発休眠期に発現が上昇し，他発休眠期に最大の発現量が観察された．また，これら遺伝子の発現は，萌芽期に顕著に減少した．特にGtSDP1Lに関しては，GtOBAP1の発現挙動が類似しており，これら遺伝子はオイルボディに含まれるTAGの分解を共働して行う可能性が示唆された．
本研究を通じて，GtOBAP1はTAG分解に関与することが推測された．過去の研究から，TAGが分解されることで生じる脂肪酸は，β酸化を経てエネルギー産生に用いられることが知られている．GtOBAP1を欠損したリンドウでは，TAG分解が抑制された結果エネルギーが産生されず，低温ストレスからのレジリエンスが抑制されたと考えられた．また，冬芽の萌芽は冬季の低温が解除されることで誘導される．従って，冬芽の萌芽においてもGtOBAP1は同様に機能し，萌芽に要するエネルギー産生に関与することが推測された．
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