The role of clock genes in environmental adaptation of Japanese cedar: Insights from transcriptome analysis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15876
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40010:Forest science-related
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: Nose Mine 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (20582753)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 時計遺伝子 / フェノロジー / 遺伝子組換え / トランスクリプトーム解析 / スギ / RNA-seq / 環境適応 / 成長

Outline of Final Research Achievements

In this study, we generated transgenic lines overexpressing the orthologs of CjGI　to understand the role of the clock gene GIGANTEA (CjGI) in controlling phenology in Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don). Potted transgenic seedings of Japanese cedars exhibited clear differences in phenology compared to the wild type seedlings. In addition, significant differentially expressed genes were observed, including short-day response genes, particularly during autumn (from September to November). From these results, it is inferred that CjGI regulates autumn phenology by responding to short days in autumn and controlling the expression levels of downstream genes in the signaling pathway.

Free Research Field

林木育種

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スギのフェノロジーは、樹高や材質などの有用形質に影響を与えるだけでなく、多様な気候や季節変化する環境に適応するために非常に重要な役割を果たしている。そのため、気候変動による環境の変化が危惧される近年、スギのフェノロジーの制御機構の解明がますます重要になっている。本研究の成果を今後さらに発展させることによって、気候変動下におけるスギの環境適応性の予測や各植栽地の環境に適したクローン（系統）の選抜が可能になると考える。