2016 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of petal-specific cis-element and its application to create a novel 'blue tulip'.
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26450049
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| Research Institution | Toyama Prefectural Agricultural |
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Principal Investigator |
荘司 和明 富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター農業研究所, 副主幹研究員 (50504461)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 将之 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 講師 (10456402)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | チューリップ / ユリ / プロモーター / シスエレメント / 花弁 / 形質転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)シスエレメント配列の解析： チューリップMYBプロモーター領域内に存在するTCAT配列およびユリMYBプロモーター領域内に存在するAAACTTT配列が各々花弁特異性に関わる重要なモチーフであることが、VIT(液胞型鉄イオントランスポーター）遺伝子をレポーターとする花弁細胞の青色化反応とiPCR法による一塩基欠失変異の導入解析により明らかになった。また、ユリには補助的に機能する２つのモチーフが存在することも判明した。
(2)プロモーター領域の定量化： プロモーター活性を定量化するために(1)で明らかになったモチーフをルシフェラーゼ(Luc)遺伝子をレポーターとするベクターを構築し、花弁組織および葉組織に遺伝子導入を行った。粗タンパク質を抽出し、Luc活性を測定した結果、AAACTTT配列を繋いだベクターはユリ花弁でのみ発現が認められ葉組織での発現は認められなかった。さらに、AAACTTT配列を3個、6個とタンデムに連結したベクターを構築しLuc活性を測定したところ、モチーフの数に比例したLuc活性の増加が認められた。これらのことから、AAACTTTモチーフはユリにおける花弁特異的シスエレメントであることが強く示唆された。また、ユリのAAACTTTモチーフはチューリップでも機能するが、逆にチューリップのTCATモチーフはユリでは機能しないことが判明した。
(3)形質転換体の作出： チューリップの組織培養系を活用したアグロバクテリウム法による形質転換系を開発した。特に、感染時のエチレン発生を抑制したスーパーアグロバクテリウム法においては従来法より約1.3倍の遺伝子導入効率の向上が認められている。また、ビアラホス耐性による選抜後の再分化およびそれに続く小球根形成まで進んだ個体を多数得ている。これらの小球根は非常に小さく開花までにはまだ数年を要するが、継続して育成を進める。
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