ナシ果実の極劣悪果肉障害「みつ症」多発系統・気候条件に特徴的な遺伝子の網羅的解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24780036
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 西谷 千佳子 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹研究所 品種育成・病害虫研究領域, 主任研究員 (10370553)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ニホンナシ / 果肉障害 / みつ症 / マイクロアレイ

Outline of Annual Research Achievements

本課題は、ナシ果実の極劣悪果肉障害「みつ症」多発系統に特徴的な遺伝子の網羅的解析を行う。最初の2カ年（平成24年、25年）で、みつ症を毎年発症する系統、毎年発症しない系統（共に「豊水」×「豊月」のF1系統、兄弟系統）でサンプリングを終了し、平成26年度にマイクロアレイ解析、データ解析を行った。
平成24年度、25年度の調査から、みつ症発症系統については、成熟時に調査した全果実でみつ症が発生すること、成熟3週間前にはみつ症の発生が確認されないことが分かった。一方、みつ症の非発症系統では過熟になってもみつ症が発症しないことが分かった。平成24年度、25年度ともに、成熟9週間前から、成熟時での合計4回、概ね3週間ごとのサンプリングを行った。みつ症発症果実については、みつ症部位と健全部位に分けてサンプリングした。これらのサンプルからtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ実験を行った。さらに、果実形質の基本的データを取得するために、果実重、果肉硬度、果皮色、糖度、糖組成、酸度の解析も行った。その結果、成熟9週間前から成熟期にかけての糖組成については、みつ症発症系統では健全部位であっても、フルクトース、ソルビトール含量が多いことが分かったが、スクロース、グルコースでは系統間の差が見られなかった。この差異は、成熟3週間前から見られた。
平成26年度にマイクロアレイ解析を実施した結果、成熟3週間前で両系統の遺伝子発現を比較すると、2カ年とも再現性良く発症系統での遺伝子発現量の高い物（10倍以上）、低い物（1/10以下）が177および170のプローブ（遺伝子数では数十）として算出された。その他の遺伝子発現様式についても、2カ年での再現性が見られた。これらの遺伝子群の中にはソルビトール代謝、オーキシン、ブラシのステロイドなどのシグナル伝達系の遺伝子が見られた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究は、平成24年および25年度にみつ症発症系統と非発症系統の経時的サンプリングを行い、平成26年度にマイクロアレイ解析を行う計画であった。この計画通りに進捗し、みつ症の発症に係わると考えられる遺伝子群を同定できたため、概ね順調に進展したと考えている。

Strategy for Future Research Activity

本課題では、1組の兄弟系統のみを用いた試験となった。そのため、みつ症とは直接関係の無い遺伝子群も拾ってしまっている可能性もある。近年、「あきあかり」×「太白」のF1兄弟系統で、みつ症激発系統と、非発症系統が存在することを見いだした。そこで、この第2の兄弟系統においても、同様の遺伝子発現の違いが見られるかを解析し、よりみつ症に密接に関与する遺伝子群を同定する。

Causes of Carryover

本研究は、ニホンナシ「みつ症」激発系統と非発症系統について、経時的サンプリング、マイクロアレイ解析、リアルタイムPCRでの確認により、「みつ症」発症に係わる遺伝子を抽出する課題である。平成26年度までに、マイクロアレイ解析までは終了したが、遺伝子数が多数であること、使用予定のリアルタイムPCR器（他研究室所有）が混雑していたため、一部の遺伝子について未確認である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度は、発現様式が未確認の遺伝子について順次リアルタイムPCRを行う。試薬の使用期限が短いため、平成27年度使用分を購入する。それに係る人件費にも充てる。
本研究成果を、学会や論文で発表する予定にしており、それに係る旅費および英文校閲に充てる。