| 研究課題/領域番号 |
20H02974
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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 |
志村 華子 北海道大学, 農学研究院, 講師 (20507230)
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| 研究分担者 |
鈴木 卓 北海道大学, 農学研究院, 教授 (30196836)
実山 豊 北海道大学, 農学研究院, 講師 (90322841)
杉山 慶太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 研究領域長 (30414767)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | スイカ / ユウガオ / 単為結実 / ブラシノステロイド / ウリ科植物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、ウリ科植物がもつ独特の異属間単為結実現象に着目し、異属花粉の認識に関わる和合/不和合性の誘導や果実肥大に関わる制御メカニズムの分子基盤を明らかにしようとする研究である。異属花粉の受粉刺激で生じる単為結実は他の植物にはみられず、どのような分子メカニズムが関わるのか全く分かっていない。本研究では、単為結実を制御する一段階目のメカニズムとして自家不和合性システムの関与、また、受精なしでも果実肥大を進行させる二段階目の分子シグナルとしてポリアミンの関与について注目し、それらを検証する研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
スイカの雌花にユウガオの花粉を受粉させると約50％の割合で単為結実が起こる。ユウガオ花粉によって特異的に生じるスイカ単為結実メカニズムの解明を目的として、RNA-seqを用いて単為結実に関わる遺伝子の網羅的探索を行った。経時的にサンプリングしたスイカ子房の遺伝子発現パターンから、特に、ブラシノステロイド情報伝達経路遺伝子の発現抑制とジベレリン合成遺伝子の促進が単為結実の進行に関わることが示唆され、ユウガオ花粉の受粉とブラシノステロイド合成阻害剤処理を併用することで単為結実を100％誘導できることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウリ科では様々な異属の組み合わせで単為結実が誘導される場合があり、ユウガオ花粉はスイカ以外にも単為結実を誘導することが本研究で示された。ウリ科には独自の結実メカニズムがあると考えられ、今回のユウガオによるスイカ単為結実メカニズムの解明はスイカだけでなく他のウリ作物の種なし果生産にも応用できる知見となり得る。ブラシノステロイドは結実に促進的な作用の報告例はあるが、本研究で分かったような抑制的作用は知られていなかった。ユウガオ花粉による特異的な結実誘導メカニズムの解明はブラシノステロイドと他の植物ホルモンにおけるこれまで知られていないクロストークの存在を示す知見ともなり得る。
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