花の模様形成を決める細胞の位置別のエピジェネティックスの解明

• 研究課題/領域番号: 17H03769
• 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: 公益財団法人かずさDNA研究所
• 研究代表者: 平川 英樹 公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム情報解析施設, 施設長 (80372746)
• 研究分担者: 細川 宗孝 近畿大学, 農学部, 教授 (40301246) ; 白澤 健太 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 主任研究員 (60527026)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 花の模様形成 / ゲノム解読 / RNA-Seq解析 / フェージング / エピジェネティックス / データベース / small RNA / エピジェネティクス / microRNA

研究成果の概要

セントポーリアは組織培養における不定芽の誘導によって多様な花の模様変異体が出現する。その原因が遺伝子発現の違いによるものかエピジェネティックな制御によるものをかを調べ、花の模様形成のメカニズムを明らかにすることを目的とした。品種’キラウェア’の全ゲノム配列をSequelによるロングリードを用いてアセンブルし、2,200本（総延長：708.7 Mb、N50長：1.3 Mb）のドラフト配列を構築した。また、フェージングしたゲノム配列も構築した。セントポーリアのゲノム解読や遺伝子予測、発現量解析などを行ったが、対立遺伝子間の比較や共発現ネットワークの構築といった解析まで実施することができなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セントポーリアは特徴的な生理・生態的特徴を持つことから花の模様形成の研究材料として用いている研究者が多い。本研究で得られた全ゲノム配列は多くの研究に貢献でき、セントポーリアが花の模様形成のモデル植物になりうると考えられる。また、本研究によって、花の模様形成を解明するだけではなく、花の模様といった不安定な形質に関わる原因遺伝子の特定を行う多くの研究者に共通の方法論を与えることができる。セントポーリアは園芸作物として広く流通しており、花の模様形成のメカニズムが明らかになればより多様な模様の品種を育成できるようになることが期待される。