| 研究課題/領域番号 |
19K22319
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
光原 一朗 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長 (80370683)
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| 研究分担者 |
西谷 千佳子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (10370553)
沖野 晃俊 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (60262276)
柳川 由紀 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 特別研究員 (90432591)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | フロリゲン(FT) / 常温大気圧プラズマ / 花芽形成 / 早期開花 / プラズマ / フロリゲン / 花芽形成促進 / タンパク質導入 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
花芽形成促進は植物生理学上の重要テーマの一つであり、特に世代期間の長い果樹などの早期開花による育種の効率化への応用が期待される。フロリゲン(FT)がタンパク質として同定されたことから、FT遺伝子の高発現による早期開花が可能となっているが、アグロバクテリウム法など遺伝子導入を伴う方法を用いた場合、導入遺伝子を排除し、さらに「導入遺伝子が残っていないことの証明」という困難な過程が必要となる。提案者らは、常温大気圧プラズマ処理による植物体へのタンパク質導入に成功しており、本課題ではプラズマ法によって植物体にFTを直接取り込ませることで、遺伝子導入を経ることなく早期開花を実現する系の開発を試みる。
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| 研究成果の概要 |
フロリゲン(FT)導入による早期開花誘導系のモデルとして、リンゴ培養shootへの常温大気圧プラズマ処理を介したFT導入を試みた。FTの導入により花芽形成に特徴的な遺伝子応答が起こることを確認したが、この効果は照射後3日めをピークとし、7日後には定常状態に戻った。そこで、連続してFT導入を行って遺伝子発現応答を持続的に誘導することで早期開花の実現を目指したが、プラズマ照射を連続して行うことが植物体にとってストレスとなりその後の生育が激しく抑制された。照射強度の調節や酸化防止剤の添加などを行い、ダメージを最小化するための処理条件の検討を行ったが有効な条件を見つけることはできなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラズマ法を用いてFTをタンパク質として直接導入することで、茎頂を遺伝子発現レベルで早期開花の方向に誘導できる可能性が示された。ただし、実際に早期開花を実現するためには、プラズマ処理による植物体へのストレスを最小化する条件を見つけ出す必要がある。プラズマ処理による酸化ストレスに感受性の低い植物体を用いて再検討することも考えられる。
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