2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19K23672
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
篠崎 良仁 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任助教 (60841971)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 果実発達 / トマト / ゲノム編集 / CRISPRスクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
果実は様々な組織で構成された植物の生殖器官である．主要な内部組織の一つである胎座の発達は，種子形成，果実肥大，食味関連成分や有用機能性成分の蓄積など，種子および果実生産における重要形質と密接に関連している．しかし，胎座組織の発達を制御する生理分子機構の詳細は明らかとなっていない．本研究では，種子および果実の生産性や付加価値を向上させる技術の開発につながる基礎的な知見を得るため，果実内部組織の発達障害が生じるジベレリン変異体を用いたイメージング質量分析やゲノム編集技術を用いたCRISPRスクリーニングを実施し，トマト果実をモデルとした胎座組織の発達に関与する新規分子の同定を試みた．
本年度は，前年度にトマト果実内部組織に特異的な遺伝子群を標的としてマルチガイドCRISPR/Cas9システムにより作出した，変異導入系統群の果実形質のスクリーニング評価を行なった．その結果，果実の内部組織の発達および肥大成長が強く抑制され，野生型で横長であった果実形態が縦長に変化した編集系統が得られた．同定された変異遺伝子は，果実肥大期の胎座組織で強い特異的発現を示すTALEファミリー転写因子をコードするものであった．興味深いことに，標的領域の配列編集パターンによって異なる果実形質が観察された．さらに，果実組織別トランスクリプトームデータの再解析を行なったところ，同遺伝子は推定上のパラログやタンパク質間相互作用パートナーとともに時空間的に強固な共発現ネットワークを形成しており，トマト果実内部組織の発達制御を担う可能性のある分子群が明らかとなった．
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[Journal Article] Fruit setting rewires central metabolism via gibberellin cascades.2020
Author(s)
Shinozaki Y., Beauvoit B.P., Takahara M., Hao S., Ezura K., Andrieu M.-H., Nishida K., Mori K., Suzuki Y., Kuhara S., Enomoto H., Kusano M., Fukushima A., Mori T., Kojima M., Kobayashi M., Sakakibara H., Saito K., Ohtani Y., Benard C., Prodhomme D., Gibon Y., Ezura H., Ariizumi T.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 117
Pages: 23970-23981
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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