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カキの果実形状多様性を制御する全ゲノムワイドモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H02199
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

赤木 剛士  岡山大学, 環境生命科学学域, 研究教授 (50611919)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード果実 / バイオインフォマティクス / ゲノム進化 / 形状多様性 / カキ / 選択圧 / 共発現ネットワーク / 果実形状 / GWAS / 遺伝子倍化 / 新機能獲得 / 倍数体 / 果実形 / 倍数化 / 進化学 / 果樹 / トランスクリプトーム / 成熟期 / 進化 / ゲノムワイド解析 / 倍数性
研究成果の概要

本研究では果実形状に幅広い多様性を持つカキ品種群を対象として、ゲノムワイドな観点からの決定分子機作や進化メカニズムの解明を目指した研究を行った。カキ属における栽培ガキ近縁野生種の参照全ゲノム配列を新規に構築し、楕円フーリエ記述子を用いた主成分解析によって数値化したカキ品種群における果実形状多様性とリンクする共発現ネットワークを同定した。カキ品種群に共通するものとして、サイトカイニンシグナルに関連するKNAT1などの転写因子群の動態に特異性が見られ、他科植物種では果実における発現が著しく低いこれらの遺伝子群の発現変化がカキの広い形状多様性に関与する可能性も考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「形」は作物の価値を決定する大きな要因であるとともに、その植物独自の進化過程を強く反映するものである。これまで葉や花といった器官における形の多様性研究はモデル植物を中心に活発に進められてきた。しかし「果実」器官の形状多様性については種間を横断する機構において遺伝子レベルでの共通性が無いことも多い。本研究におけるカキ果実の発現特異性の獲得機構は、この種特異的な形状多様性が生まれる根本的な要因に迫るものであり、将来的には、進化学的観点から見た際の系統特異的な果実進化の本質に至るものであると思われる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Evolution of Lineage-Specific Gene Networks Underlying the Considerable Fruit Shape Diversity in Persimmon2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Maeda, Takashi Akagi, Noriyuki Onoue, Atsushi Kono, Ryutaro Tao
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 60 号: 11 ページ: 2464-2477

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz139

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カキ平核無と枝変わり系統孝子丸の比較解析による果実形状決定機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      堀内綾乃, 増田佳苗, 松崎隆介, 尾上典之, 久保康隆, 牛島幸一郎, 赤木剛士
    • 学会等名
      園芸学会 令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カキ品種の果実生育・成熟に関する倍数体用ゲノムワイドアソシエーション解析2019

    • 著者名/発表者名
      赤木剛士・増田佳苗・牛島幸一郎・久保康隆
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カキ果実の形状多様性を制御する遺伝子ネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      前田春香・赤木剛士・尾上典之・河野淳・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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