着色と退色に着目したカーネーション花色制御機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05586
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 近藤 万里子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 研究員 (50758795)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: カーネーション / 花色 / 園芸学

Outline of Annual Research Achievements

色素蓄積の多寡は、花色の濃淡を大きく左右する。本研究では、異なる温度・光条件で処理したカーネーション鉢花の花色、色素蓄積、遺伝子発現を比較し、（１）花弁退色に関与する遺伝子の同定と退色機構の解明、および（２）退色機構の植物における普遍性を明らかにすることを目標とする。本年度は（１）に重点を置き、①花弁退色関連遺伝子の候補遺伝子のクローニングと、②カーネーション花弁表皮細胞における候補遺伝子の一過的発現系の確立に取り組んだ。
①については、当初実験に使用予定だった品種が本年度から廃番となったため、先行研究等で花弁退色への関与が示唆されている遺伝子を対象に、予備的に定量的RT-PCRによる発現解析とクローニングを行った。また、新たな供試品種選定のため、鉢物カーネーション4品種を異なる温度・光条件下に置き、花色変化等を調査した。この結果をもとに、新たな供試品種を選定した。②については、一過的発現用ベクターの構築とボンバードメントの条件検討を行った。CaMV 35Sプロモーターの下流にAcGFP1を連結したベクターを構築し、このベクターをタングステン粒子にコーティングして実験に使用した。上記ベクターを撃ち込んだ花弁を蛍光顕微鏡で観察し、カーネーション花弁表皮細胞で外来遺伝子が発現することを確認した。現在はCaMV 35S::AcGFP1およびCaMV 35S::targetを双方向に配置したベクターの構築を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験に使用予定だった品種が本年度から廃番となり、当初予定していた遺伝子発現解析等の実施が困難だったため。

Strategy for Future Research Activity

RNA-seqによる網羅的発現解析により、退色花弁で特異的な発現パターンを示す遺伝子のクローニングと一過的発現系による機能解析を進める。これにより、花弁退色に関連する遺伝子の絞り込みを行う。

Causes of Carryover

使用予定だった品種が本年度から廃番となったため、新たな供試品種を選定する必要が生じた。本年度は退色関連遺伝子候補の予備的なクローニングとパーティクルボンバードメント法による一過的発現系の確立に注力したため、RNA-seqに使用する経費分が次年度使用となった。本年度行うことができなかった網羅的発現解析については、次年度実施予定である。