2015 Fiscal Year Annual Research Report
ラン科植物における花被形態の多様化とその分子的基盤
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25292018
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菅野 明 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (10260449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
半田 高 明治大学, 農学部, 教授 (00192708)
三位 正洋 千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 特任研究員 (30093074)
遊川 知久 独立行政法人国立科学博物館, 筑波実験植物園, 研究主幹 (50280524)
佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70370921)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 遺伝子単離 / 遺伝子発現 / ゲノム解析 / 形質転換 / 変異体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無菌播種により大量増殖したシグモルキスの花芽をがく片、花弁、唇弁、ずい柱に分け、それぞれから抽出したmRNAを用いて遺伝子発現解析を行った。植物体の器官のRNAシーケンスによりリファレンスとなる遺伝子配列情報が得られたため、リード数を重視しMiSeqシーケンサーを用いて配列解析を行った結果、各花器官から3百万リードの情報を集めることができ、それを基に高精度の組織間発現比較を行った。
シグモルキスの変異源処理においては、EMSおよび重イオンビームの一種である炭素イオンビームをPLBに処理した。その結果、処理強度の増加に伴い生存率が低下する反応が見られ、EMS処理では0.3%4h処理において生存率45％、炭素イオンビーム処理においては25Gy処理において生存率41.7%が記録され、今回の処理区の中では最もLD50に近い結果となった。
また、ラン科のさまざまなグループにおける花器官の突然変異個体の収集も継続して行った。その中で、サギソウの側がく片が唇弁化，背がく片が花弁化した獅子咲き品種‘飛翔’において、花被形成に関与するBクラスDEF様遺伝子（HrDEFs）をサギソウから単離し，野生型と獅子咲き変異品種の各花器官における遺伝子発現を比較解析した結果、DEF様遺伝子の１つHrDEF-C3遺伝子ががく片の花弁化および唇弁化に関与していることを示した。また‘飛翔’と野生型品種を用いた遺伝解析の結果、獅子咲き形質とHrDEF-C3遺伝子が連鎖することが明らかとなった。また、シグモルキスの花芽から作出したcDNAを用い、TCP遺伝子（EpTCP）を単離した。遺伝子系統解析の結果、EpTCP遺伝子はTB1、CYCが属するclassⅡに属し、その中でもCIN-like のクレードに属する事が確認された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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