| 研究課題/領域番号 |
19K06028
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
中野 優 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00262460)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 花被の斑点形成 / ホトトギス属植物 / アントシアニン生合成 / 転写因子 / R2R3-MYB遺伝子 / 遺伝子発現 / プロモーター解析 / 形質転換 / アントシアニン生合成経路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，花被に斑点を無秩序に形成するユリ科ホトトギス属植物を材料に用いて，花被模様形成に関する分子メカニズムの解明を目的に行う．ホトトギス属植物の花被では薄赤紫の地色に濃赤紫色の斑点が形成されるが，花蕾の遮光処理により地色の発色のみを抑制できることが見出された．そこで，遮光条件下で発現する遺伝子をRT-PCR法およびRNA-seq法によりスクリーニングする．候補遺伝子については，WISH法により斑点特異的発現を確認する．さらに，特定された遺伝子の機能およびプロモーター解析を行い，花被の斑点形成に関する分子メカニズムを考察する．本研究により，花被の模様形成に関する新知見の獲得が期待できる．
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| 研究成果の概要 |
花被に無秩序に斑点を形成するホトトギス属植物から、花被の地色形成に関与すると予想される転写因子の遺伝子 (TrMYB1) と、花被の斑点形成に関与すると予想される転写因子の遺伝子 (TrMYB2) を単離した。異所発現実験から、両遺伝子が転写因子R2R3-MYBの遺伝子として機能することが明らかとなった。さらに、RNAi法によるノックダウン実験から、TrMYB1が実際に花被の地色形成に関与していることが示された。現在、ゲノム編集を用いたノックアウト実験によるTrMYB2の機能解析、GUSレポーター遺伝子を用いた両遺伝子のプロモータ解析、およびWISH法による両遺伝子の発現解析を検討中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ホトトギス属植物の花被には、赤紫色の斑点が無秩序に形成される。本研究では、花被の地色形成に関与する転写因子の遺伝子を単離した。また、花被の斑点形成に関与すると予想される転写因子の遺伝子を単離し、現在、ノックアウト実験等によりその機能を解析中である。ホトトギス属植物の花被模様は、これまで他の植物種で報告されている花被模様とは明らかに異なっているため、学術的独自性が高く、花被の模様形成に関する新知見が得られると考えられる。また、様々な花き園芸植物における遺伝子組換えやゲノム編集等の手法による有斑点・無斑点花新品種の育成等、応用分野への展開も期待される。
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