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アサガオリソースの比較ゲノム解析による花の寿命を支配する遺伝子の探索と機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03764
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸科学
研究機関東京農工大学

研究代表者

山田 哲也  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20422511)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード花の寿命 / 花弁老化 / アサガオ / ナショナルバイオリソースプロジェクト / RAD-seq / ゲノムワイド関連解析 / コアコレクション / 種子生産性 / ナショナルバイオリソース / RAD-Seq / 観賞・景観環境植物 / 花持ち性 / 窒素再転流 / プログラム細胞死 / 液胞崩壊 / オートファジー
研究成果の概要

本研究では、ナショナルバイオリソースプロジェクトで収集されたアサガオ遺伝資源に対してRAD-Seq法による一塩基多型の検出を行い、対立遺伝子の多様性が維持された160系統のコアコレクションを選出した。また、このコアコレクションを用いたゲノムワイド関連解析により、花の寿命の決定要因である開花時刻や花弁老化時刻の系統間差異に関わる可能性の高い対立遺伝子や染色体領域を特定した。さらに、コアコレクションを用いた形質調査より、花の寿命と種子数との間に有意な負の相関が検出されたことから、エテホン処理でアサガオの花弁老化を促進したところ、種子数が有意に増加することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で特定した対立遺伝子や染色体領域は、植物の系統間で花の寿命に差異が生じる機構を解明し、花持ち性を改善した花き品種を育成する技術を開発するための基盤的な知見となる。また、コアコレクションの一塩基多型情報は、ナショナルバイオリソースプロジェクトのゲノム情報整備プログラムで全ゲノムリシーケンス解析を行うアサガオ系統の選出に利用された。さらに、エチレン処理による花弁老化の促進によって種子数が増加することが分かり、花きの種子生産性を向上する技術を開発するための研究が開始された。以上の成果は、鉢花や切り花の消費拡大および生産コストの軽減に繋がることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 香辛料・薬用作物研究所(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ペチュニア切り花の老化花弁におけるタンパク質分解機構2020

    • 著者名/発表者名
      松村千鶴,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会令和2年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アサガオ花弁へのエテホン処理による花弁老化の促進が種子生産性に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      中村理沙,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会令和2年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluating the performance of core collection of Japanese morning glory developed for identification of novel useful gene using GWAS2019

    • 著者名/発表者名
      Rubi Heryanto,髙橋明日香,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会平成31年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アサガオの花弁老化における窒素再転流へのオートファジーの関与2019

    • 著者名/発表者名
      古内花織,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会平成31年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイド関連解析によるアサガオ開花時刻決定遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      髙橋明日香,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      第10回アサガオ研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アサガオ・コアコレクションを用いたゲノムワイド関連解析による新規有用遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      山田哲也,髙橋明日香,Rubi Heryanto,金勝一樹
    • 学会等名
      第10回アサガオ研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 花弁老化関連遺伝子InPSR42はアサガオ花弁のプログラム細胞死における液胞崩壊の制御に関与する2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑聖士,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      第10回アサガオ研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アサガオ切り花へのオートファジー阻害剤処理が老化花弁でのタンパク質分解に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      古内花織,上野尚也,嵯峨野将季,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会平成28年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アサガオの14-3-3タンパク質をコードするInPSR42は液胞プロセシング酵素活性の調節を介して老化花弁における液胞崩壊を制御する2017

    • 著者名/発表者名
      嵯峨野将季,小野華子,清水圭一,石井一夫,古崎利紀,渋谷健市,市村一雄,荻原勲,金勝一樹,山田哲也
    • 学会等名
      園芸学会平成28年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 植物における種子生産性の向上方法2020

    • 発明者名
      山田哲也
    • 権利者名
      東京農工大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-049825
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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