種子からの花芽分化抑制シグナルの解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25650102
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 金井 雅武 基礎生物学研究所, 高次細胞機構研究部門, 特別協力研究員 (30611488)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 花芽形成 / 種子 / シグナル伝達 / シロイヌナズナ

Research Abstract

本研究の目的は植物における花の数を制御する機構の解明である。花は茎頂分裂組織で分化した花原基から作られるため、花原基の数により花の数が決定される。通常、野生株では主茎の種子形成が開始されると、側枝の茎頂分裂組織における花原基分化が抑制される。花の数と種子生産量には正の相関があり、花の数を増大させることは、種子生産量の増大につながり、作物の収量増加に貢献する。本研究では全くの未解明である、種子形成の開始を茎頂分裂組織へ伝え、花原基分化を抑制するシグナル（花芽分化抑制シグナル）伝達系の解明を目指す。
平成２５年度は、シロイヌナズナにおいて主茎の種子形成が開始されても、側枝の茎頂分裂組織における花原基分化が抑制されない、つまり側枝の花の数が増大している変異株をスクリーニングした。これまでに約5000の変異株を観察し、側枝の花の数が増大している変異株を１つ選抜した。この変異株は側枝の成長が旺盛で、野生株よりも多くの花をつけ、結果としてより多くの種子を生産する結果を得ている。また、この変異株の原因遺伝子を同定するために必要な戻し交配、および遺伝子マッピングが行われ、原因遺伝子である遺伝子Aを明らかにした。選抜した変異株では、遺伝子AのmRNAはほとんど検出されないことより、この変異株は、遺伝子A機能欠損株であると考えられる。今後の研究によって遺伝子Aの機能を明らかにし、花芽分化抑制シグナルの解明を目指す。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成２５年度の計画では、花芽分化抑制シグナルが欠損した変異体を選抜し、その原因遺伝子を同定することが目標であった。本年度は、花芽分化抑制シグナルが欠損していると考えられる、側枝の花の数が増大している変異株を選抜した。さらに、遺伝子マッピングにより、この変異体の原因遺伝子Aも明らかになった。このことから、本研究は当初の計画どおり、順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

これまで、順調に進展している。そのため、今後の研究も当初の予定に従い、推進する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究の進捗状況および機器の準備状況から、平成２５年度に予定していたトランスクリプトーム解析の予備実験の開始時期を遅らせて、２６年度から開始するため。２６年度に集中的に実験を行うことで、より精度の高い解析データを得ることができると判断した。
次年度使用額は平成２５年度に予定していたトランスクリプトーム解析の予備実験を、平成２６年度に行うために必要な、物品費として使用する予定である。