果樹における単為結実性に関与する機構の解析

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15208004
• 研究機関: 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構
• 研究代表者: 和田 雅人 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 果実研究所・リンゴ研究部, 主任研究官 (40241773)
• 研究分担者: 小森 貞男 国立大学法人岩手大学, 農学部, 助教授 (00333758) ; 松本 省吾 国立大学法人岐阜大学, 教育学部, 助教授 (90241489)
• キーワード: 単為結実 / クラスB変異 / ホメオチック変異 / リンゴ / MdPISTILLATA(MdPI) / MdMADS13

研究概要

MdPIゲノム上流領域1.0kbをレポーター遺伝子(GUS)につないだベクターを構築し、シロイヌナズナに導入し、発現組織の解析を行った。GUS染色はシロイヌナズナの花弁、雄ずいでのみ見られ、MdPIの発現制御がシロイヌナズナのクラスB遺伝子と同様であることが明らかになった。また、リンゴのMdPIがシロイヌナズナのPI遺伝子と機能的に相同であるかを調べるためにpiミュータントにMdPIを導入し、表現型回復実験を行った。花弁はほぼ完全に回復したが、雄ずいは部分的に回復した。これもシロイヌナズナのPIと同様な性質であることが示された。
リンゴのクラスB遺伝子に相当するMdPIおよびMdTM6をリンゴ品種'王林'および'Greensleeves'にアグロバクテリウム法で導入を試み、その結果MdPI形質転換'王林'(以下'MdPI 王林')およびMdTM6形質転換'Greensleeves'(以下'MdTM6 GS')を獲得した。形質転換体作成の過程でAgrobacterium法の条件設定を行った。その結果、葉切片の葉面積の拡大過程と除菌方法の改良が形質転換体獲得効率向上のために重要であることが明らかになった。次年度は作出した'MdPI 王林'および'MdTM6 GS'の開花促進を行う。リンゴ(Malus domestica Borkh.)'印度'から単離したクラスB MADSタンパク質相同cDNAクローンMdTM6とMdiMADS13については、それぞれアンチセンス遺伝子導入ベクターpMSK-antiMdTM6とpMSK-antiMdiMADS13を構築し、リンゴへ導入中(岩手大学)である。
MdPI遺伝子欠損品種群についてS遺伝子ならびにSSRマーカー解析を行ったところ、'Wellington Bloomless'と'Wickson'は近縁であり、これらと'Spencer Seedless'、'Noblow'は遺伝的に離れていることが示された。4品種とも単為結実能を有することから、クラスB遺伝子の変異が単為結実能に結びついていることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] MdTFL1, a TFL1-like gene of apple, retards the transition from the vegetative to reproductive phase in transgenic Arabidopsis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kotoda, N., Wada, M.
  • 雑誌名: Plant Science 168 ページ: 95-104
• [雑誌論文] Cloning and characterization of apple class B MADS-box genes including a novel AP3 homologue 'MdTM6 (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kitahara
  • 雑誌名: J.Japan Soc.Hort.Sci. 73 ページ: 208-215
• [雑誌論文] Ectopic expression of the rose AGAMOUS-like MADS-box genes 'MASAKO' C1 and D1 causes similar homeotic trausformation of sepal and petal in Arabidosis and sepal in Torenia (2004)
  • 著者名/発表者名: K.Kitahara
  • 雑誌名: Plant Science 166 ページ: 1245-1252
• [雑誌論文] Transgenic apple transformed by sorbitol-6-phosphate dehydrogenase cDNA Switch between sorbitol and sucrose supply due to its gene expression. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanamura, N., Ito, Y., Komori, S., Saito, M., Kato, H., Takahashi, S., Omura, M., Soejima., J., Shiratake., K., Yamada, K., Yamaki, S.
  • 雑誌名: Plant Science 167 ページ: 55-61
• [雑誌論文] Molecular cloning and expression analysis of a zinc finger protein gene in apple. (2004)
  • 著者名/発表者名: Cao, Q., Wada, M., Meng, Y., Sun, Y., Cui.G
  • 雑誌名: Acta Bot.Sinica 46(9) ページ: 1091-99
• [雑誌論文] リンゴに花を咲かせよう-花咲かおじさんの挑戦-. (2004)
  • 著者名/発表者名: 和田雅人
  • 雑誌名: NIASアグリバイオサイエンス・シリーズ「バイオデザイン-生物のかたちと機能- 1 ページ: 4-7
• [雑誌論文] MADS-box genes in rose : expression analyses of AGAMOUS, PISTILLATA, APETALA3 and SEPALLATA homelogue genes in green rose
  • 著者名/発表者名: S.Matsumoto
  • 雑誌名: Acta Horticulturae (印刷中)
• [雑誌論文] Parent identification of eight apple cultivars by S-RNase analysis and simple sequence repeat makers
  • 著者名/発表者名: K.Kitahara
  • 雑誌名: HortScience (印刷中)
• [雑誌論文] Genomic DNA sequence of S_<16c(=16)^->RNase in apple : re-numbering of S_<16(=27a)^-> and S_<22(=27b)^-> allele to S_<16a> and S_<16b>
  • 著者名/発表者名: S.Matsumoto
  • 雑誌名: Sci.Rep.Fac.Educ., Gifu Univ.(Nat. Sci.) (印刷中)
• [雑誌論文] Development of a teaching material for photography of flowers in ultraviolet
  • 著者名/発表者名: S.Matsumoto
  • 雑誌名: Sci.Rep.Fac.Educ., Gifu Univ.(Nat, Sci.) (印刷中)