2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study on unstable anthocyanin pigmentation genes and epigenetic mechanisms
| Project/Area Number |
21K05574
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
大野 翔 京都大学, 農学研究科, 助教 (10722001)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | アントシアニン / トウガラシ / DNAメチル化 / レトロトランスポゾン / 着色変動 / エピジェネティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
UP系統はアントシアニンを蓄積するトウガラシ ‘Peruvian Purple’から枝変わりによって生じた着色変動性を示す系統で、同一個体内において紫花・白花・紫と白の複色花を同時に着生し，その着色変動性にはエピジェネティックなメカニズムの関与が示唆されている．本研究は，UP系統の着色変動を引き起こす遺伝子の特定と着色を制御するエピジェネティックなメカニズムの解明を行うことを目的としている．
これまでに行った『着色変動遺伝子』のマッピング解析などから、『着色変動遺伝子』はCaMYBAである可能性が高いことが示唆された。また、McrBC-PCRおよびバイサルファイトシークエンス解析によりCaMYBAに挿入しているLINE-1の5’末端近傍領域において白花でのみ強くDNAメチル化を生じているという結果が得られ、着色変動性にDNAメチル化が関与している可能性が示唆された。
本年度はMcrBC-PCRにより経時的なDNAメチル化を調査した。UP系統では子葉の段階から既にDNAメチル化を生じていた。よって、DNAの脱メチル化が進むことでCaMYBAが発現するようになり、アントシアニンの生合成が進むことで着色変動を生じると考えられた。また、UP系統の紫花と白花についてRNA-seqを行ったところ、22遺伝子が紫花で高発現しており、CaMYBAがCHS, DFR, ANS, GTなどの遺伝子を制御していることが示唆された。さらに、栽培環境に関してはインキュベーターを利用して温度条件に関して実験を行ったところ、UP系統で紫花の出現頻度が低く着色変動を生じにくかったことから、別の環境要因が着色変動に関わっていると考えられた。
|
