| 研究課題/領域番号 |
21K19102
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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 | 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 |
藤野 介延 北海道大学, 農学研究院, 教授 (80229020)
松下 陽介 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, チーム長 (00414665)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | ジャガイモ / 塊茎 / 二次成長 / ウイロイド / 塊茎形成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
二次肥大などの塊茎の形態不良はジャガイモの品質を低下させる。ジャガイモの地下茎分裂組織における形態形成の制御、塊茎休眠や萌芽に関わる分子メカニズムはまだ不明な点が多い。本研究では、ジャガイモに感染すると塊茎の休眠不良や奇形塊茎といった塊茎の異常形態を引き起こすウイロイドに着目する。ノンコーディングRNAであるウイロイドが植物体で増殖すると、どのようなメカニズムで塊茎形成に関わる遺伝子発現やシグナル伝達に影響を及ぼすのかを明らかにすることで、塊茎発達における成長制御メカニズムの解明につなげることに挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
ジャガイモ塊茎の奇形は塊茎発達中の二次成長によって起こるが、塊茎発達過程における芽の伸長や休眠に関わる分子メカニズムはまだ不明な点が多い。本研究では、塊茎の萌芽や休眠に関わる分子メカニズムを解明することを目的とし、マイクロチューバーを用いて塊茎の萌芽に関わる植物ホルモンの影響を解析した。RNA-seq解析では、マイクロチューバーの萌芽にはサイトカイニンとしてあまり機能が知られていないcis-zeatinの関与が示唆された。塊茎の休眠不良を引き起こすキクわい化ウイロイドをジャガイモへ接種し、得られた感染シュートの無菌処理によりin vitroでウイロイド感染ジャガイモを維持する系を作出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
食用部位である塊茎の発達や休眠を制御するメカニズムはジャガイモの生理学的研究で最も重要である。ジャガイモは栄養繁殖性であり、倍数性遺伝子構造をもつために表現型への影響が大きい遺伝子変異体を得るのは容易でない。本研究ではウイロイド感染が塊茎形成時に特異的に形態異常を引き起こすことに着目し、この病原体の病徴メカニズムを解析するための実験系を確立した。ウイロイドによる病徴誘導メカニズムの詳細を明らかにすることは塊茎発達や萌芽に関わる分子機構を解明することにもなり、ジャガイモ有用品種の分子育種や困難とされているウイロイド病防除へも役立つ知見となるものである。
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