| 研究課題/領域番号 |
21K05525
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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39010:遺伝育種科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
小野寺 康之 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (80374619)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 抽苔性 / 性発現 / ホウレンソウ / 生殖 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ホウレンソウは雌雄異株として知られるが，実際には雌花および雄花を様々な比率（雌性率）で着生する間性株が存在する．特に，間性株の雌性率はF1採種の受粉制御に関わる重要形質である．これまでに，間性決定関わる主働遺伝子（M）の雄性化作用に関する変更遺伝子（M-modifier）の存在を示唆するデータを得た．本研究では，M-modifierを同定し，その機能解析を通じて，間性株の雌性率決定機構の解明を試みる．さらに，申請者は独自に構築した高品質ゲノム配列情報を活用して，抽苔性の制御に関わるQTLを同定した．本研究では，抽苔性制御に関わる遺伝子の同定およびそれらの機能解析も併せて試みる．
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| 研究実績の概要 |
3つの抽苔性QTL領域から見出された候補遺伝子として同定されたシロイヌナズナFTおよびCOホモログの解析を試みた．
2つのQTL qBt3.1およびqBt3.2領域には，それぞれ3および1コピーのFTホモログが座乗しており，昨年の解析では，花芽分化時期にqBt3.1に座乗するFTホモログは日周変動を伴う発現が見出されたが，qBt3.2領域に座乗するホモログは発現がほとんど見出されなかった．R4年度は，これらのFTホモログの強制発現シロイヌナズナを作出し，機能解析を試みた．その結果，少なくともqBt3.1領域に座乗するFTホモログは花成促進機能を有する可能性が確認され，当該QTLの責任遺伝子ある可能性性が示唆された．qBt3.2領域に座乗するホモログの強制発現シロイヌナズナも4株作出し，いずれも花成タイミングが早くなることが示唆された．ただし，調査個体数が少ないので，R5年度に継続して解析する予定である．
qBt2.1領域から見出されたCOホモログの発現解析を行った結果，日周変動を伴って発現することが判明した．また，ホウレンソウには，その他にCOホモログが3コピー存在するため，これらの発現解析も併せて行った．その結果，これらのCOホモログはいずれも日周変動を伴う発現が見出された．しかしながら，COホモログのコピー間で日周変動パターンが互いにことなうことが判明した．
ホウレンソウにおいて，CO-FT制御カスケードが保存されている可能性を検証するために，早抽系統x晩抽系統F4およびF5世代から，qBt2.1座（CO）が分離し，qBt3.1およびqBt3.2座（FT）が固定された集団を育成した．R5年度はこれらの個体を，FTおよびCOホモログの発現解析に活用する計画である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現時点で注目しているQTL候補責任遺伝子およびそれらの関連遺伝子の発現解析を一通り完了した．さらに，QTL qBt3.1およびqBt3.2領域に座乗するFTホモログの強制発現シロイヌナズナを作出し，機能評価解析についてある程度の目処がついた．さらに，R5年度の解析に用いる植物材料の作出を完了したため．
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| 今後の研究の推進方策 |
R4年度に得られたデータを補強するために，FTホモログの強制発現シロイヌナズナを追加で作出し，これらの表現型調査を試みる．
さらに，qBt2.1領域から見出されたCOホモログおよびその他のCOホモログに関する強制発現シロイヌナズナを作出し，これらが花成・抽苔制御に関わる可能性について検証を試みる．
さらに，「研究実績の概要」において述べた早抽系統x晩抽系統交雑後代F4およびF5世代を用いた発現解析を行い，ホウレンソウにおけるCO-FT制御カスケードの保存性について検証を試みる．
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