| 研究課題/領域番号 |
21K05583
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
水野 真二 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (30466164)
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| 研究分担者 |
上吉原 裕亮 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (00758394)
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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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | メロン / 巻きひげ / 転写因子 / 情報伝達機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、メロンやキュウリなどのウリ科植物が「巻きひげ」という特徴的な植物組織をどのように形成しているのか明らかにするものである。具体的には、メロン巻きひげなし変異株の遺伝解析により同定され、巻きひげ形成の鍵として働く転写因子CmTCP1について、CmTCP1タンパク質の相互作用因子と転写調節機能の解析、タンパク質リン酸化修飾の解析、下流遺伝子候補の同定、ウリ科植物および遠縁の植物における形質転換（遺伝子組換え）体の解析を行い、TCP転写因子を介した巻きひげ形成時の情報伝達機構、すなわち、細胞内における他の遺伝子やタンパク質との分子間ネットワークを解明する。
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| 研究成果の概要 |
ウリ科植物の巻きひげは側枝が変態した器官である。メロンの生産現場では巻きひげの絡みつきが整枝誘引作業の妨げとなるため、一部の商用品種では巻きひげなし形質（ctl変異）が利用されている。本研究では同変異のファインマッピングを行い、TCP転写因子をコードするTCP1遺伝子の変異との対応を証明した。このTCP1/CTLタンパク質と相互作用するYABBY転写因子の機能を解析し、植物細胞内での核局在、発達中の巻きひげの背軸側における共発現、巻きひげにおける相対的な高発現量を明らかにした。これらの結果はウリ科の巻きひげ発達におけるTCP-YABBY間相互作用の重要性を示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、TCP転写因子であるTCP1がメロンの巻きひげなし変異の原因遺伝子であることが証明された。同属のキュウリでも同様の知見があることから、TCP転写因子による巻きひげ形成の制御はウリ科植物全般に共通する機構であることがほぼ確実となり、スイカやカボチャといった他のウリ類でもTCP遺伝子を改変することで、巻きひげ欠損型の省力品種を育成できると考えられる。また、このTCPと相互作用する新たなYABBY転写因子の存在が明らかになったことは、ウリ科植物が側枝を巻きひげに変化させるために発達させた独自の情報伝達経路を理解する上で、新たな知見を提供するものである。
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