世界的ツバキ名花‘玉之浦’における覆輪形成のエピゲノム制御機構解明

• 研究課題/領域番号: 17K07643
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 園芸科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 尾崎 行生 九州大学, 農学研究院, 教授 (60253514)
• 研究分担者: 水ノ江 雄輝 九州大学, 農学研究院, 助教 (50759206) ; 増田 順一郎 宮崎大学, 農学部, 准教授 (60452744)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ヤブツバキ / 花弁着色 / 覆輪形成 / 玉之浦 / アントシアニン / ツバキ / エピゲノム制御機構 / 環境 / エピゲノム / 環境応答

研究成果の概要

覆輪ヤブツバキ‘玉之浦’に見られる覆輪形成現象とその環境依存性のメカニズムについて調査した。転写因子の発現量解析の結果、白色部位と赤色部位との間に有意差が認められなかったことから、転写後遺伝子サイレンシングに起因している可能性が示された。花弁着色開始前後に採取した花弁への温度処理やケミカル処理を行ったが、覆輪形成を制御することはできなかった。植物体へのキュウリモザイクウイルス接種による花弁覆輪形成への影響について調査した結果、接種個体の中に覆輪幅が極めて狭い花の着生が認められたことも転写後ジーンサイレンシングの可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

覆輪ヤブツバキ‘玉之浦’花弁の白色部（外縁部）と赤色部（地色部）における花弁DNAの違いはないことを考慮すると、覆輪形成現象には特殊な遺伝子発現調節の仕組みが内在していると考えられる。特に、開花時期（花弁着色時期の気温）によって覆輪幅が異なる、いわゆる環境依存型覆輪形成現象を認めており、この仕組みを明らかにすることは、花色発現の制御機構について解き明かす糸口にもなりうる点で、学術的な意義が極めて大きい。また、新規な覆輪品種を育成する上での有用な情報を提供できる。