Investigation of the regulation mechanism of flower color intensity in Delphinium

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15829
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 39030:Horticultural science-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Miyahara Taira 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 講師 (90720889)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: デルフィニウム / 花色 / 濃淡 / アントシアニン

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to comprehensively investigate the relationship between changes in the enzyme genes involved in anthocyanin biosynthesis and flower color intensity in Delphinium. To clarify, the mechanism of flower color intensity produces changes in flower color due to genetic factors and environmental factors at the production site. The difference in flower color due to genetic factors has occurred that the flower color differs greatly depending on the expression strength of the flavonol synthase gene and the anthocyanin synthase gene. In addition, the changes in flower color due to environmental factors showed the anthocyanin molecular structures were the same in both different flower colors. The transcriptional factor controls gene expression in the entire anthocyanin metabolic pathway changes in expression depending on temperature conditions, thereby regulating anthocyanin synthesis.

Free Research Field

植物分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの多くの花色研究では遺伝的に異なる品種や遺伝的背景が不明な品種を比較対象とした解析を行なっており、研究対象としている色素合成に関与する遺伝子以外に花色に関連する因子の有無が不明であった。本研究では、同じ親から得られたF2個体群や同一品種における花色変化の原因をトランスクリプトーム解析により包括的に調査することで、発現に変動がみられる遺伝子を真に花色に影響を与える因子として特定した。本研究のように遺伝的背景が明確な個体を使用した解析結果を基礎として、さらに様々な比較解析を行うことで、初めてその原因遺伝子等の因子を特定することが可能であるため、本研究の学術的意義は大きい。