2015 Fiscal Year Annual Research Report
中国原産の完全甘ガキに存在する特異な甘渋性制御遺伝子の単離とその育種への応用
| Project/Area Number |
25292020
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
米森 敬三 龍谷大学, 農学部, 教授 (10111949)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神崎 真哉 近畿大学, 農学部, 准教授 (20330243)
佐藤 明彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹研究所, 上席研究員 (30355440)
山根 久代 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (80335306)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 園芸学 / 植物 / 甘渋性 / タンニン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、中国の完全甘ガキ‘羅田甜柿’に存在する果実中でのタンニン蓄積を抑制する機能を持つ特異な優性遺伝子（CPCNA遺伝子）の同定を目指すことである。また、カキ果実でのタンニン蓄積に関与するAST遺伝子の同定とその比較機能解析も目的としている。
まず、マメガキのBACライブラリーを利用したCPCNA遺伝子座の同定を目指し、その遺伝子座に連鎖したマーカーを用いた染色体歩行を試みたが、調査したマーカーがカキでは同じ染色体上に座乗していないことを示すデータが得られ、この方法では遺伝子座同定ができないことを確認した。このため、‘羅田甜柿’に日本のPCNA品種を交雑した集団で得られたスーパー甘ガキ果実（日本の完全甘ガキ形質を示す劣性のast遺伝子のみと中国の完全甘ガキ形質を示すCPCNA遺伝子を合わせ持つ遺伝子型）とCPCNA遺伝子を持たない日本タイプの完全甘ガキ果実および渋ガキ果実でのRNA-seq解析を実施することでCPCNA遺伝子の機能を考察した。その結果、タンニン生合成に関わる遺伝子の発現はスーパー甘ガキと中国タイプの完全甘ガキでは渋ガキと比較して強くおさえられていることが明らかになったが、タンニン蓄積には差異が認められるスーパー甘ガキと中国タイプの完全甘ガキ間にはこの生合成遺伝子の発現に大きな差異がなかった。現在、この点を更に詳細に調査している。
一方、タンニン蓄積に関与するAST遺伝子の同定に関しては、AST遺伝子座同定のために構築したこれまでのマメガキBACコンティグを更に拡張する必要性が明らかとなったので、BACライブラリーからのスクリーニングにより新たなBACクローンを選抜した。しかし、新たに構築したBACコンティグから作製した甘渋性判別マーカーでもカキ交雑集団内での組換え個体を確認することができず、さらなるBACコンティグの延長が必要であることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マメガキのBACライブラリーを利用したCPCNA遺伝子座の同定の可能性を再度試み、その可能性がないことを確認したが、そのために時間を費やした。また、この結果から研究のアプローチの方向性を変更する必要が生じ、RNA-seq解析によるCPCNA遺伝子の作用機作を解析することを試みたが、実験計画の変更のため果実試料が十分に採取できず、RNA抽出に手間取り、RNA-seq解析が遅れた。さらにその結果を解析するための、トランスクリプトーム解析にも予想以上の時間を要しており、現在も解析を実行中である。
一方、AST遺伝子座同定に関しても、これまで構築したBACコンティグを更に拡張する必要性が明らかとなったが、BACライブラリーからのクローンのスクリーニングに予想以上の時間を要した。
加えて、昨年度から研究代表者が新たに開設された龍谷大学農学部に移動したため、これまでの研究の継続に若干の遅れが生じたことも事実であり、このことも本課題の研究の遅れの一因となった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
‘羅田甜柿’に日本のPCNA品種を交雑した集団で得られたスーパー甘ガキ果実（日本の完全甘ガキ形質を示す劣性のast遺伝子のみと中国の完全甘ガキ形質を示すCPCNA遺伝子を合わせ持つ遺伝子型）とCPCNA遺伝子を持たない日本タイプの完全甘ガキ果実および渋ガキ果実でのRNA-seqの結果をトランスクリプトーム解析により詳細に検討し、甘渋性発現の原因となっていると思われる遺伝子を特定する。さらに、RNA-seq解析のための果実のサンプリング時期あるいは個体数を増やすことを検討する。
一方、日本の完全甘ガキ果実でのタンニン蓄積に関与するAST遺伝子座同定に関して、これまで構築したマメガキBACコンティグを現在のコンティグ以上に拡張する必要性があることが明らかとなったので、BACライブラリーからのスクリーニングにより、新たなBACクローンを選抜し、それらのシークエンス解析を実施する。また、その解析から甘渋性判別マーカーを構築し、組換え個体を検出することで、AST遺伝子座を確定する。加えて、交雑集団で分離した、日本の完全甘ガキと渋ガキ個体のRNA-seq解析の実施を検討し、遺伝子発現の差異からAST遺伝子の機能を調査する。
|
| Causes of Carryover |
CPCNA遺伝子座の同定のため、BACクローンのシークエンス解析経費を予定していたが、この解析方法が使用できないことがわかったため、この経費を使用していない。また、AST遺伝子座同定のためのBACライブラリーからのクローンのスクリーニングが遅れており、予定していたスクリーニングにより得られたBACクローンのシークエンス解析のための経費が使用できていない。このため、これらのシークエンス解析に予定していた経費が次年度への使用額となった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前述のように、CPCNA遺伝子の機能を詳細に検討するために、個体数を増やすこと、およびサンプリング時期を増やすことを検討しており、このためのRNA-seq解析費用として使用する。また、AST遺伝子座同定のためのBACクローンのシークエンス解析経費にも充てる。さらに、一部は本年度10月にスペインで開催される国際カキシンポジウムでの研究成果発表のための旅費としても使用する。
|
Research Products
(1 results)
