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2013 Fiscal Year Annual Research Report

アレイ技術と形質転換、TILLNG法による果実成熟制御転写因子の機能解析と応用

Research Project

Project/Area Number 24380023
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

久保 康隆  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (80167387)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢野 健太郎  明治大学, 農学部, 准教授 (00446543)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords果実成熟 / 形質転換 / 転写因子
Research Abstract

果実の成熟制御機構解明は、貯蔵・流通技術の開発・改善の鍵であるとともに、園芸生理研究の焦点の一つである。トマトは果実のモデル作物と位置づけられ、国際共同による全ゲノム解析が完了し、昨年、その情報が公開された。また、国内ではナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)によって、変異体集団や完全長cDNAの収集・配布体制が整い、TILLING法や大規模DNAアレイなど種々の研究基盤も整ってきた。筆者らは、これまでにトマトDNAアレイを用いて10000個以上の遺伝子の発現を網羅的に解析し、418個の成熟関連因子を抽出した。昨年度には、これらの成熟関連遺伝子の発現様相の再確認を行うとともに、機能別の分類を行い、果実の成熟現象に特徴的な呼吸および志望代謝の増大,エチレンとABAの蓄積、細胞壁分解、光合成機能の喪失などに関与する遺伝子群を特定した。さらに、それらの制御の鍵となる8個の転写因子を抽出し,GRAS転写因子についてはRNAiコンストラクトを構築し,20系統以上の形質転換体の作成に成功し、第2世代での解析を進めている。また、細胞壁分解遺伝子としてPG(Polygalacturonase)およびPL(Pectate-lyase)遺伝子に注目し、両遺伝子を同時に抑制する形質転換体作成にも成功し、Real-Time PCR法を用いて、ターゲット遺伝子挙動を解析している。さらに、トマト果実との比較においてキウイフルーツ果実の成熟解析にも着手し,エチレン非依存性低温誘導成熟現象を見いだし、その制御にはNAC8遺伝子が重要な働きしていることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

形質転換体の作成、解析は計画どおりに進行している。さらに、トマト果実との比較においてキウイフルーツ果実の成熟解析にも着手し,エチレン非依存性低温誘導成熟現象を見いだし、その制御にはNAC8遺伝子が重要な働きしていることを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

トマトの形質転換体の表現型解析について第2、第3世代の形質転換体の選抜および解析ならびにキウイフルーツとの比較を進めて、成熟に関する鍵因子の機能解析を進めていく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

変異体解析における分析費用が予定よりやや少額で行えたため。
26年度の解析において解析個体数を増加させるために活用する。

  • Research Products

    (3 results)

All 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Characterization of ripening-asoociated genes using a tomato DNA macroarray, 1-methycyclopropene, and ripening-impaired mutants2013

    • Author(s)
      Yan R, Yokotani N, Yamaoka T, Ushijima K, Nakano R, Yano K,Aoki K, Kubo Y
    • Journal Title

      Postharvest Biology and Technology

      Volume: 86 Pages: 159-170

    • DOI

      10.1016/j.postharvbio.2013.06.028

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional analysis of tomato AP3-subbroup gene in fruit2013

    • Author(s)
      Yamaoka T, Araki K, Ushijima K, Kubo Y, Nakano R
    • Organizer
      Japan Solanaceae Consortium (JSOL) workshop
    • Place of Presentation
      Osaka Prefecture University
    • Year and Date
      20131129-20131130
  • [Presentation] トマト果実におけるAP3サブグループ遺伝子の機能解析2013

    • Author(s)
      山岡、竹重、荒木、久保、牛島、中野
    • Organizer
      園芸学会平成25年度秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      20130920-20130922

URL: 

Published: 2015-05-28  

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