2022 Fiscal Year Annual Research Report

プラズマ法を用いたフロリゲンタンパク質直接導入による早期開花誘導系の確立

Research Project

Project/Area Number	19K22319
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
Principal Investigator	光原一朗国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (80370683)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西谷千佳子国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (10370553) 沖野晃俊東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60262276) 柳川由紀国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 特別研究員 (90432591)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2023-03-31
Keywords	花芽形成 / 早期開花 / プラズマ / フロリゲン
Outline of Annual Research Achievements	常温大気圧プラズマ処理を介したフロリゲン(GFP::FT融合タンパク質)導入による、遺伝子導入を必要としない早期開花誘導系のモデルとして、リンゴ培養shootへのフロリゲン導入を試みている。前年度までにフロリゲンの導入を行い、花芽形成に特徴的なMADS5遺伝子の発現誘導およびTEL遺伝子の発現抑制という特徴的な遺伝子応答が一過的に起こることを確認したが、この効果は照射後3日めをピークとし、7日後には定常状態に戻ってしまうため実際に花芽の形態形成を誘導し早期開花を実現するためには連続してプラズマによる導入処理を行う必要があると考えられた。このため、今年度は週ごとにプラズマ処理によるFT導入を繰り返す事で、FT導入による遺伝子発現応答を連続的に誘導する事で早期開花の実現を目指した。ただし、同じshootに一定期間連続して導入を行うこと自体が植物体にとって相応のストレスとなる。特にプラズマ照射による酸化的ストレスによってShootの褐変が起こりこれがその後のShootの成長を抑制していると考えられるため、照射強度の調節や酸化防止剤の添加などを行い、連続照射によるダメージを最小化するための処理条件の検討を行ったが研究期間ないに有効な条件を見つけることはできなかった。なお、光原及び柳川がプラズマ処理によるGFP::FT融合タンパク質導入実験を行い、導入対象となるリンゴ培養物は西谷らが調整したものを用いた。また、プラズマ装置の調整は沖野らが行い、GFP::FTタンパク質の大量調整は加藤らが担当した。