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自殖性アスパラガスの雄性種子生産への利用と両性花形成を誘導する分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23380015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸学・造園学
研究機関北海道大学

研究代表者

増田 清  北海道大学, 学内共同利用施設等, 教授 (60157203)

研究分担者 菅野 明  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (10260449)
駒井 史訓  佐賀大学, 農学部, 准教授 (10372765)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードアスパラガス / 雌雄性 / 花器官 / サイトカイニン / 単性花 / サイトカイニン分解酵素遺伝子
研究概要

食用アスパラガスは雌雄異株植物であり,単性花は表現型に対向する性に関連する花器官の発育不全によって生じることがわかっている。すなわち,雄花では雌蕊の発育不全がおこり,雌花では雄蕊の発育不全が花の発育過程で起き,結果として単性花が形成される。アスパラガスの若い花芽を用いた先行研究において,雄性花のオーキシン濃度が雌性花より高く,アブシシン酸やサイトカイニンには差異が認められないことが明らかにされているが,花器官形成と成長調節物質代謝との関連についての研究は進んでいない。近年,内生サイトカイニン濃度がその分解系によって調節されている事例が増加しつつあり,サイトカイニンを介した花器官の形成制との関連が指摘されている。そこでアスパラガスの単性花形成と植物ホルモンとの関係を明らかにする目的で,花芽で発現するCytokinin oxidase/dehydrogenase(CKX)遺伝子を同定した。アスパラガス花芽で発現する2つのCKX遺伝子の発現量を定量PCRにより解析ところ,このうちの1つが強く発現していることがわかり,花芽の発達にともなう発現(転写量)の変動は,雌雄によって異なっていた。雌雄花芽の形成は花器官の発育不全によることから,花を解剖し、それぞれの花器官における発現量を定量するとともに,in situ hybridization によって発現の局所性を調べた。その結果,雌雄によって発現量が顕著に異なる花器官部位が特定された。一方,アスパラガス花芽におけるサイトカイニン代謝の全体像を把握するため,イソペンテニール基の転移に関わる遺伝子,ならびに転移型サイトカイニンリボシドからリボースリン酸の除去に働く遺伝子を同定し,発現解析を行い,花器官分化との関連を調べている。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Identification of homozygous male plants by quantitative analysis of a nucleotide sequence linked to the sex-determination locus in Asparagus officinalis L.2011

    • 著者名/発表者名
      K.Horiuch, Y.Adachi, N.Kasai, M.Yamagishi, K.Masuda
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Horticultural Science

      巻: 80 ページ: 308-313

    • NAID

      130004510723

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アスパラガスカルスの自家中毒に及ぼす雌雄相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      畠山 茂,金丸大希,渡辺泰希,堀内和奈,増田 清,藤井義晴,駒井史訓
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アスパラガス花芽が発現するcytokinin oxidase/dehydrogenase遺伝子の同定2012

    • 著者名/発表者名
      堀内和奈, 増田清
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アスパラガス超雄性系統A13における雄性判別マーカーの異型接合性2011

    • 著者名/発表者名
      堀内和奈, 皆川裕一, 笠井登, 増田清
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 雌雄アスパラガス花器官におけるサイトカイニン分解酵素遺伝子の発現

    • 著者名/発表者名
      堀内和奈,増田 清
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      福井県立大学福井キャンパス(福井市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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