2022 Fiscal Year Annual Research Report
概日時計が概日である意義：水田ウキクサ開花時期の多様化・局所適応からの実証
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20J00255
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
村中 智明 鹿児島大学, 農学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 光周性 / 局所適応 / 概日リズム / アオウキクサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単子葉類アオウキクサ属の長日植物イボウキクサと短日植物アオウキクサは実験室での日長処理により短期間で花成を誘導できるため、光周性のモデル植物として生理実験に利用されてきた。一方で、光周性の分子機構の解析は不十分であり、同属内で日長応答が逆転している理由も不明であった。そこで、イボウキクサ、アオウキクサに対し、短日・長日条件で２時間毎の日周サンプリングを行い、RNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行った。開花条件でのみ発現するFT遺伝子のホモログが同定され、イボウキクサでは長日条件の夜と昼に２つのピークを持つ発現パターンを、アオウキクサでは短日条件の夜の後半でのみ発現するパターンを示した。アミノ酸配列をもとに系統樹を作成したところ、イボウキクサとアオウキクサのFTホモログは別のクレードとなった。アオウキクサのFTホモログは、他の単子葉植物で短日誘導が報告されたFTホモログと同じクレードになった。興味深いことに、イボウキクサも、アオウキクサのFTホモログと同じクレードで、短日条件の夜の後半で発現するFTホモログを有していた。イボウキクサは短日条件で開花しないので、このアオウキクサ型FTホモログは、花成誘導能を持っていないか、他の遺伝子から機能阻害を受ける可能性が高い。現在、これらのFTホモログの機能解析を進めている。
アオウキクサの常緑越冬系統、常時開花系統についてリシーケンスを実施した。リファレンスであるアオウキクサゲノムは、RNA-seqデータによるアノテーションを進めている。アオウキクサ2倍体系統について、5回自殖による純系系統を樹立した。今後の分子生物学的解析は本系統をモデルとして展開する予定である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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