2013 Fiscal Year Annual Research Report
花成ホルモン根系生産システムの利用による樹木の早期開花技術の開発
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23658133
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
小長谷 賢一 独立行政法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (30582762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平尾 知士 独立行政法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (90457763)
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| Keywords | 花成ホルモン / 毛状根 / 着花 / Flowering locus T |
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| Research Abstract |
樹木は播種から開花に至るまで数年から数十年という長い栽培年月を必要とする。この長い成熟期間は効率的な育種や遺伝解析の障壁となっている。着花を促進するためには、鍵となる花成ホルモンについての知見を集積し、人為的に発生制御することが突破口と考えられる。本研究では毛根病菌と呼ばれる遺伝子導入ベクターを用い、花成ホルモンを生産する不定根を樹体幹部へ発生させることで、地上部を遺伝子組換えすることなく開花を迅速に誘導させる新技術の開発に挑む。特に、マツ材線虫病抵抗性育種が急務であるマツ属の育種年限の短縮化に応用することを目的とする。
昨年度までの結果よりクロマツでは形質転換毛状根の誘導が困難であることが判明したため、対象植物をモデル植物であるタバコおよびNicotiana benthamianaに変更し、根系における遺伝子発現系の開発を試みた。可視化マーカーとしてGFP遺伝子を保有する毛根病菌を幼植物体地上部の切断部へ接種し、固形培地および土壌へ挿し木した。その結果、根系全体で強くGFP蛍光を発する毛状根の誘導に成功した。そこで本手法を用い、根系で発現させた花成ホルモンを地上部へ移行させる目的で、伴細胞特異的なプロモーターrolCおよびAtSUC2を選定し、本プロモーター下流へ花成ホルモン遺伝子（シロイヌナズナ由来FT）を連結したベクターを構築した。これらベクターを保有する毛根病菌を用いてタバコの挿し穂に接種し培養したところ、対照としてGFPを発現させた場合と比較して有意に開花までの生育期間が短縮された。これらの結果より、根系でFTを発現させることにより地上部を遺伝子組換えすることなく早期に着花できることが示され、毛根病菌が感染可能な樹種へ応用できる可能性が示唆された。
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