| 研究課題/領域番号 |
21H02126
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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38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中嶋 正敏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50237278)
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| 研究分担者 |
岡田 和馬 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 (10547722)
岡田 憲典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20312241)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | カラムナー樹形 / レトロポゾン / ジベレリン / 異所発現 / ジオキシゲナーゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リンゴには枝が横に拡がらず、柱状（カラムナー性）を呈する突然変異種が知られる。申請者らはこの樹形発現をもたらす原因遺伝子（DOX-Co）を特定し、遺伝子産物が植物の草丈を制御するホルモン・ジベレリンの活性化妨害作用を持つことを見出した。一般的なジベレリン代謝酵素群とは系統樹上で隔たりがあることから、本来は別機能を持つと考えられる。その機能を解明したい。他方、カラムナー品種では原因遺伝子の異所発現がレトロポゾンの挿入に起因しており、その発現制御機構を解明したい。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、大きく分けて2つのアプローチ①・②を展開してきた。①：リンゴDOX-Coの本来機能の解明では、前年度構築のGC-MSを用いて行うDOX-Co阻害能を有する化合物の選抜を展開して、化合物ライブラリーからの本格的なスクリーニングを実施した。依然としてスクリーニング自体は継続して行う一方で、選抜した阻害剤候補化合物を対象として、GA 3-oxidaseやGA 2-oxidaseなどDOX-Coと同様にジベレリンを基質に用いる生合成・代謝に関わるリコンビナント酵素群の調製を図り、その酵素活性に対する化合物添加の影響度を調べることにより阻害作用の選択性について評価した。また、リンゴ以外の植物体からDOX-Coと同機能を持つ分子種の検出が奏功し、当該酵素をコードしている遺伝子の発現特性、すなわち時期や部位に関する情報を得た。②：リンゴDOX-Co遺伝子の発現制御機構の解明およびリンゴ由来ジベレリン生合成酵素の性状解析では、すでに実施済みであるRNAseqデータを参照して絞り込んだ「DOX-Co遺伝子異所発現に関与し得る転写因子候補」を対象として、タンパク質コード領域に関する情報を収集し、関連候補を選抜した。その結果、発現上昇している因子としては、bZIP型、NAC型、bHLH型転写因子が、また、発現減少しているものとしてはMYB型、ERF型、WRKY型転写因子が複数個リストアップできた。また、発現上昇を示す遺伝子の中には、植物のストレス応答や病害抵抗性を司る植物ホルモン・ジャスモン酸の生合成遺伝子が多く含まれており、活性型ジベレリン内生量の減少との関係性が示唆されたことから、上述のカラムナーで変動した転写因子に制御されるターゲットとして、リンゴDOX-Co遺伝子と共にジャスモン酸関連の生合成・代謝遺伝子について、今後、実験的な検討の余地がある。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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