2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＡＤＳ－ｂｏｘ転写因子を介したバラ科サクラ属果樹の休眠制御機構の解明
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23380017
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山根 久代 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (80335306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田尾 龍太郎 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (10211997)
羽生 剛 愛媛大学, 農学部, 助教 (60335304)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 果樹 / 組換え遺伝子 / 遺伝子解析技術 / バイオインフォマティクス / 環境応答 / 転写因子 |
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| Research Abstract |
多くの温帯落葉果樹の成長制御および環境適応機構のひとつである自発休眠は、果実生産に影響をおよぼす主要形質のひとつである。本研究の目的は、自発休眠のメカニズムを解明しサクラ属果樹の果樹生産の安定化に寄与する知見を得ることである。
本年度はまず、我々が着目している休眠関与遺伝子であるDAM6遺伝子の機能についてリンゴ形質転換体を用いて解析を進めた。その結果、DAM6の過剰発現により成長が著しく抑制されること、伸長生長時には葉の褐変および落葉を誘導することがわかった。しかしながら、野生型と形質転換体とで頂芽着生時期や低温遭遇後の萌芽時期には有意差はみとめられなかったため、休眠制御そのものにおけるDAM6遺伝子の関与については明らかにできなかった。 次に、F1分離集団を用いて、ウメ休眠性の遺伝解析をおこなった。その結果、F1個体群250個体について、低温要求量の大小および圃場萌芽時期の両項目において、親個体のおおよそ中間値をピークに連続的な分布を示した。2カ年での分離パターンは正の相関を示した。よって、このウメF1集団において休眠性は連続的に分離し、その分離は量的遺伝子により支配されていることが推定された。F1個体群のうち48個体を選び出し、DAM6遺伝子の転写量を調査した結果、休眠深度とおおよそ正の相関を示した。すなわち、DAM6遺伝子は休眠制御に対し何らかの遺伝的役割を果たしている可能性が示唆された。
今年度は、マイクロアレイ解析を用いた新規休眠関与候補遺伝子の探索もおこなった。その結果、長期間の低温処理によって休眠芽で発現が有意に上昇するGene ontologyとしてジャスモン酸生合成および代謝あるいはオキシリピン生合成および代謝経路が検出された。よって、長期間の低温遭遇にともなう休眠芽の生理的変化にジャスモン酸やオキシリピンが関与している可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の主な目的は、サクラ属果樹の休眠制御候補遺伝子であるMADS-box遺伝子、DAM6遺伝子の機能を逆遺伝学的アプローチあるいは遺伝学的アプローチにより解明することである。本年度までにウメやリンゴ過剰発現体を用いてDAM6遺伝子の機能を詳細に解析しおえた。また、DAM6遺伝子の遺伝解析にも着手し、その発現が休眠深度と相関があることを示す結果を得ている。いずれもDAM6遺伝子が成長抑制因子として機能することを示唆しており、当初の目標を達成したと考えている。また今年度は、オミックス解析により新たな休眠制御候補遺伝子を探索し、いくつかの知見を得た。
以上の結果より、本研究では着実に計画を実行しており、おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の目的のひとつは、休眠を評価可能なマーカーを作出することである。本年度の結果より、DAM6遺伝子の発現が休眠評価の指標として有効であることを示唆する結果を得た。よって、目的の一部を達成したと言える。今後は、より詳細に休眠状態を評価可能とするため、代謝物マーカーを作出したいと考えている。来年度は手始めにABAやJAなどの植物ホルモン解析に力を注ぐ予定である。また、休眠を評価可能なDNAマーカーの作製をめざすため、来年度はQTL解析あるいはオミックス解析を進展させたいと考えている。
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