| 研究課題/領域番号 |
19H02945
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山岸 真澄 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (40210348)
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| 研究分担者 |
中塚 貴司 静岡大学, 農学部, 准教授 (60435576)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 花の模様 / microRNA / アントシアニン / 遺伝子発現制御 / R2R3-MYB / PTGS |
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| 研究開始時の研究の概要 |
花の模様は花きの重要な形質である。ユリ花弁でバイカラー（上半分が赤く基部が白い染め分け）が起こる原因を探ったところ、microRNAの関与が示唆された。本研究ではユリ花弁でmicroRNAがバイカラーの原因になっていることをまず証明する。さらにユリ以外の花き園芸植物の模様（トルコギキョウの覆輪など）についてもmicroRNAの関与を調査する。microRNAによる模様形成の報告はモデル植物でもまだ無い。バイカラーの形成は栽培条件の影響を受けやすいが、microRNAの蓄積におよぼす温度や光の影響を明らかにすれば、模様の形や大きさを均一にする栽培条件の確立にもつながる。
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| 研究成果の概要 |
花の模様のひとつにバイカラーがある。バイカラー発生のしくみをユリで解析した。ユリの花でアントシアニン生合成を調節しているMYB12の蓄積量は白い部分で有意に減少していた。一方でmicroRNAの一つmiR828が花弁の白い部分で優先的に蓄積していた。このmiR828はMYB12のmRNAを選択的に切断すること、その後さらにMYB12 mRNAを細かく分解していることが分かった。白い部分で特異的に蓄積したmiR828が、MYB12の発現を抑制してアントシアニン生合成を阻害したと考えられた。microRNAが花の模様形成に関わっていることを示すのは本研究が初めてである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
(1) 花に模様ができるしくみとしてこれまでに主に、転写因子による空間特異的な転写調節、トランスポゾンの転移、CHS遺伝子のPost-Transcriptional Gene Silencingの3つが知られているが、microRNAによる模様形成は全く新しいしくみである（このしくみは花のモデル植物でも報告されていない）。(2) バイカラー形成の遺伝的な背景が明らかになり、今後のユリ育種の効率化に寄与する。(3) microRNAが関与する現象は環境の影響を受けやすいとされており、温度などにたいするmicroRNA蓄積量の変化を明らかにすれば、模様の大きさを一定にする栽培条件の改良につながる。
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