Elucidation of molecular mechanism and varietal variation of flesh reddening in peach fruit

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06044
• Research Institution: 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
• Principal Investigator: 小田 賢司 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (10344409)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: モモ / アントシアニン欠損 / 品種間差 / 白花

Outline of Annual Research Achievements

モモは、組織特異的なアントシアニン蓄積により、果皮や花弁が赤くなる。本課題は、その機構や品種間差を明らかにすることを目指している。本年度、アントシアニンが合成できない品種・系統に関する調査を行った。このようなアントシアニン欠損品種は花弁も真白になるため、白花の花桃として集められてきた経緯がある。また、花桃以外にも、台木品種や野生のモモにも白花のものを見出している。まず初めに、花桃の寒白と野生モモを選び、詳細な解析を行った。アントシアニンはフェニルアラニンを起点とした多段階の反応ステップにより合成されるが、代謝物解析や塩基配列解析などにより、アントシアニン合成に関わる同じ遺伝子が別々の変異により機能を失うことでアントシアニン欠損を引き起こしていることが明らかとなった。そこで、これらの変異を検出するPCR系を開発し、どの品種・系統がどちらの変異を有するのかを調べたところ、寒白と同じ変異を有するもの、野生モモと同じ変異を有するもの、いずれの変異も持たないものの3つに分けられた。いずれの変異も持たないものが存在することは、さらに別のアントシアニン欠損変異が存在することを示している。そこで、いずれの変異も持たない品種について詳細な解析を行ったところ、寒白や野生モモと同じ遺伝子にさらに別の2種類の変異が存在することが明らかとなった。以上のように、これまでの解析によると、モモのアントシアニン欠損は少なくとも4種類の変異が引き起こしていると考えられるが、いずれの変異も同じ遺伝子集中しており、アントシアニン欠損の原因となる遺伝子は一つしか見つかっていない。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和2年度は、新型コロナウイルス蔓延のため、試験研究に一部制約を受けた。特に、出張が自由にできず、材料収集が予定より進まなかったことが想定外であった。そこで、さまざまな品種の苗木をインターネット販売会社から購入し、これらを材料に実験を行った。その結果、アントシアニン欠損の原因解明に関する解析が進んだので、全体としては順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

モモのアントシアニン欠損の原因解明を引き続き行う。現在までに、原因と推定される遺伝子変異を4種類同定したが、収集したすべてのアントシアニン欠損品種がこれらの変異で説明されるのか、さらに別の変異が存在すると考えられるのかを明らかにする。さらに、一つの樹の中で赤い部分と白い部分が入り混じる咲き分けの品種について解析し、白い部分の原因がこれまでに同定した4種類の変異と関係するのか、全く別の原因に因るのかを明らかにしていく。なお、ネット購入の苗木を材料に解析を行ったが、苗木の品種名はしばしば間違っているようである。このため、由来のはっきりした材料を再収集し、これらを用いて解析結果の再確認を行う予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスのため、サンプリングを目的とした県外出張ができず、来年度に延期することになった。また、年度末頃、一部の研究消耗品が品薄状態・入手不可となり、来年度に先送りする実験ができた。これらの事由により、研究費の一部を使用できなかった。着手できなかった研究は次年度に実施するため、繰り越した分はその際に使用する計画である。