2013 Fiscal Year Research-status Report
果実の糖蓄積および糖酸バランス調節における糖新生・PEPCKの機能解明
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25450039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松倉 千昭 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60361309)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 園芸学 / 植物 / 遺伝子 / 糖 / 有機酸 / 糖新生 / PEPCK / 遺伝子組換え |
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| Research Abstract |
(1) PEPCK RNAi形質転換系統における果実成分の動態および表現形質の解析：PEPCK発現抑制形質転換体について、35Sプロモーターおよび果実特異的E8プロモーター駆動型双方において１コピー、ホモ接合体のT2世代系統を各々2系統づつ獲得した。これらの系統において形質調査を行った結果、種子発芽後の実生生育に明らかな遅延が見られ、成熟植物体の草丈も減少することを明らかにした。また、果実成分についても形質転換体系統において、糖含量の低下と有機酸含量の増加を確認した。
(2) PEPCK過剰発現形質転換体の作出と果実成分の動態および表現形質の解析：PEPCK cDNA全長を35Sプロモーターに連結した形質転換体ベクターを作成し、アグロバクテリウム法により品種‘Micro-Tom’へ形質転換を行った。25年度末までに2倍体のT0世代を十数系統獲得し、現在、サザンブロット解析によってコピー数を調査中である。また、E8プロモーター駆動型の過剰発現形質転換体作出についてもベクターを作成し形質転換を開始した。
(3) 新規PEPCK遺伝子の特性解析：先行研究においてゲノムデータベースより同定した新規遺伝子（PEPCK2）について、遺伝子特異的プライマーを用いてRT-PCRにより発現解析を行った。その結果、果実において発現レベルがPEPCK1の1/5000以下であることが明らかとなり、偽遺伝子である可能性が高いことが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) PEPCK RNAi形質転換系統における果実成分の動態および表現形質の解析：当初計画どおり、PEPCK発現抑制形質転換体について、35Sプロモーターおよび果実特異的E8プロモーター駆動型双方においてT2世代で１コピー、ホモ接合体のT2世代系統を複数獲得し、形質調査および果実成分分析を行った。その結果、形質転換体の赤熟果実において糖含量の減少と有機酸含量の増加が確認され、果実糖蓄積に糖新生反応が関与していることが確認された。
(2) PEPCK過剰発現形質転換体の作出と果実成分の動態および表現形質の解析：当初計画どおり、PEPCK cDNA全長を35Sプロモーター駆動型過剰発現形質転換を作出し、25年度末までに2倍体のT0世代を十数系統獲得した。現在、サザンブロット解析によってコピー数を調査中である。E8プロモーター駆動型の過剰発現形質転換体の作出を開始した。
(3) 新規PEPCK遺伝子の特性解析：PEPCK2について発現解析を行い、当遺伝子が偽遺伝子であることを明らかにした。
概ね計画通りに進捗していることから上記区分と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)PEPCK RNAi形質転換系統における果実成分の動態および表現形質の解析：25年度作出系統について、PEPCKタンパク質レベルおよびPEPCK酵素活性レベルの確認を行う。
(2)PEPCK過剰発現形質転換体の作出と果実成分分析：25年度作出・選抜した35Sプロモーター駆動型過剰発現形質転換体について、T2世代において1コピー・高発現系統を獲得し、赤熟果実における果実成分（糖、有機酸）の動態および表現形質解析（実生生長への影響、バイオマス、成熟速度等）を解析する。E8プロモーター駆動型過剰発現形質転換体についても25年度に引き続き形質転換体作出に取り組み、優良系統の獲得と表現形質解析に着手する。赤熟果実において糖含量が上昇し、リンゴ酸もしくはオキサロ酢酸含量が減少している場合は、糖新生の生起を証明したことになると考えられる。
(3) 新規PEPCK遺伝子過剰発現/発現抑制形質転換体の作出と果実成分分析：25年度の解析によって当遺伝子が偽遺伝子であることが明らかになったことから、当該解析を終了し、(1),(2）の解析に注力する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
前年度他予算で購入した消耗品の残りを積極活用することにより、物品費による購入が予想よりも低く抑えられたため。
今年度、近畿大学へ実験技術習得に行く予定であったが、研究の進捗により26年度に延ばしたため、該当する旅費等に充当する。
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