アブラナ科花きの分子基盤の構築

• 研究課題/領域番号: 17H03765
• 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: 静岡大学
• 研究代表者: 中塚 貴司 静岡大学, 農学部, 准教授 (60435576)
• 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: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: ストック / アントシアニン / RNA-seq / 遺伝子変異 / ゲノム解析 / ウイルスベクター / 形質転換 / 次世代シークエンサー / DNA多型 / 遺伝子組換え / 次世代シークエンス / 花色 / 花粉致死 / 白花 / 多型解析 / 多型 / 八重咲き / 花卉園芸

研究成果の概要

ストックは日本で冬から春にかけて咲く重要な花卉品目の一つである。本研究では、ストック花弁のトランスクリプトーム解析を行い、花色に関わるアントシアニン生合成酵素および制御遺伝子の特定を行った。さらに花色の濃淡に関わるbHLH1、白花に関わるansやbhlh2変異を特定した。遺伝子の機能解析のために、ウイルスベクターを用いた過剰発現やジーンサイレンシングシステム、ステーブル形質転換体作出法の開発にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ストックは冬季に栽培しやすい品目であり、その品種開発については日本がトップレベルである。これまでストックの品種開発は交雑育種によって行われてきた。主要な作物や野菜では遺伝子やゲノム情報が育種に活用されている。新たな形質を持ったストック品種の作出のためには遺伝子やゲノム情報の整備が必要不可欠であった。本研究成果によりストック遺伝子情報や機能解析ツールが整備され、今後ストック育種が促進されることが期待できる。

研究成果

• [国際共同研究] IBMCP-CSIC(スペイン)
• [国際共同研究] IBMCP-CSIC(スペイン)
• [雑誌論文] Two Independent Spontaneous Mutations Related to Anthocyanin-less Flower Coloration in <i>Matthiola incana</i> Cultivars (2021)
  • 著者名/発表者名: Nuraini Latifa、Tatsuzawa Fumi、Ochiai Masaki、Suzuki Katsumi、Nakatsuka Takashi
  • 雑誌名: The Horticulture Journal 巻: 90 号: 1 ページ: 85-96
  • DOI: 10.2503/hortj.UTD-212
  • NAID: 130007975542
  • ISSN: 2189-0102, 2189-0110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anthocyanin regulatory and structural genes associated with violet flower color of Matthiola incana (2020)
  • 著者名/発表者名: Nuraini Latifa、Ando Yukiko、Kawai Kentaro、Tatsuzawa Fumi、Tanaka Kotomi、Ochiai Masaki、Suzuki Katsumi、Aragones Veronica、Daros Jose-Antonio、Nakatsuka Takashi
  • 雑誌名: Planta 巻: 251 号: 3 ページ: 61-61
  • DOI: 10.1007/s00425-020-03351-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Floral organ- and temperature-dependent regulation of anthocyanin biosynthesis in Cymbidium hybrid flowers (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuka T, Suzuki T, Harada K, Kobayashi Y, Dohra H, Ohno H.
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 287 ページ: 110173-110173
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2019.110173
  • NAID: 120006707447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of post-transcriptional gene silencing of chalcone synthase genes in petunia picotee petals by fluacrypyrim (2019)
  • 著者名/発表者名: Ban Yusuke、Morita Yasumasa、Ogawa Mika、Higashi Katsumi、Nakatsuka Takashi、Nishihara Masahiro、Nakayama Masayoshi
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 70 号: 5 ページ: 1513-1523
  • DOI: 10.1093/jxb/erz009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular characterization of a double-flower mutation in Matthiola incana (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuka Takashi, Koishi Kanae
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 268 ページ: 39-46
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2017.12.009
  • 査読あり
• [学会発表] ストック品種の白花化に関与した変異遺伝子の特定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中塚貴司
  • 学会等名: 園芸学会令和3年度春季大会
• [学会発表] ストック花色に関わるアントシアニン生合成遺伝子の特定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中塚貴司・Latifa Nuraini・安藤有季子
  • 学会等名: 園芸学会令和2年度春季大会
• [学会発表] ストック花色に関わるアントシアニン生合成遺伝子の特定. (2020)
  • 著者名/発表者名: 中塚貴司・Latifa Nuraini・安藤有季子
  • 学会等名: 園芸学会令和2年度春季大会
• [学会発表] ストックにおけるカブモザイクウイルスベク ターによる一過的遺伝子発現 (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤有季子・河合健太郎・田中琴巳・Aragones Veronica・Daros Jose-Antonio・中塚 貴司
  • 学会等名: 第37回日本植物細胞分子生物学会
• [学会発表] Identification of anthocyanin biosynthetic regulatory genes in Matthiola incana (2019)
  • 著者名/発表者名: Latifa Nuraini, Yukiko Ando, Kentaro Kawai, Veronica Aragones, Jose-Antonio Daros and Takashi Nakatsuka
  • 学会等名: 第37回日本植物細胞分子生物学会
• [学会発表] ストックにおける形質転換法の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河合健太郎・中塚貴司
  • 学会等名: 園芸学会平成29年度春季大会
• [備考] 静岡大学農学部生物資源科学科花卉園芸学研究室
  • URL: https://sites.google.com/site/shizuokaflower/home