| 研究課題/領域番号 |
16H04876
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
米森 敬三 龍谷大学, 農学部, 教授 (10111949)
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| 研究分担者 |
佐藤 明彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, ユニット長 (30355440)
神崎 真哉 近畿大学, 農学部, 准教授 (20330243)
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 園芸学 / 果樹 / 渋味 / 果実生理 |
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| 研究実績の概要 |
果実の脱渋特性により分類したカキの4つの品種群の内、突然変異により生じた初期のタンニン蓄積能力の欠損のため、樹上で自然脱渋するタイプが完全甘ガキ（PCNA）である。表現型として完全甘ガキ形質を発現するためには、作用機作が全く異なる2つの遺伝子、すなわち日本タイプの完全甘ガキ形質発現のための劣性のast遺伝子と中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関わる優性のCPCNA遺伝子がそれぞれ独立して関与し、全く別の2通りの機構が存在する。本研究の目的は、これら機能の異なる2つの遺伝子のそれぞれの遺伝座同定とその遺伝子候補を絞ることである。また、これら遺伝子候補の機能解析によって異なるタンニン蓄積の律速段階を明らかにし、その律速段階を操作した従来と全く異なる概念での完全甘ガキ育種戦略を構築することである。
本年度はまず、日本タイプの完全甘ガキ形質発現のための劣性遺伝子astの機能変異と遺伝子座同定に重点を置いて実験を進めた。その結果、甘渋性分離集団のトランスクリプトームでの共発現解析から、甘渋性発現に中心的役割を示すと考えられる、フラボノイド生合成に関与する酵素遺伝子、光刺激・光合成関連遺伝子、転写因子など、いくつか候補遺伝子を明らかにすることができた。さらに、カキ（六倍体）とカキの近縁野生種マメガキ（二倍体）の“Shuttle Mapping”から、その遺伝子座の領域を約900kbの領域にまで絞り込むことができた。また、これまでの実験には使用していなかった、交雑親を異にする交雑集団で組換え個体を発見し、この交雑集団の解析によってさらに領域を絞り込める可能性が明らかとなっている。ただ、中国タイプの完全甘ガキ形質を制御するCPCNA遺伝子座については、これまでに、その遺伝子座と強く連鎖している分子マーカーをいくつか発見しているものの、本年度もその分析が上手く進んでおらず、今後の課題となった。
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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
日本タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するAST/ast遺伝子座に関しては、その領域を絞り込むことができ、また、その制御に中心的な役割を果たす候補遺伝子をいくつか特定することができ、当初の実験計画より大幅に進んでいる。ただ、中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するCPCNA遺伝子座に関する実験が進んでおらず、全体的には、平均的な進捗状況であると考えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず、日本タイプの完全甘ガキ形質発現のためのAST/ast遺伝子座の領域をより絞り込むため、これまでの解析と交雑親を異にする交雑集団で発見した組換え個体の解析を進める。さらに、今回絞り込めたAST/ast遺伝子座領域での遺伝子発現をマメガキのトランスクリプトーム解析により調査することで、候補遺伝子を絞り込む。一方、中国タイプの完全甘ガキ形質発現に関与するCPCNA遺伝子座に関しては、これまでに分子マーカーをいくつか構築しているので、マメガキゲノムでの、このマーカー領域を探索し、その候補遺伝座を検討する。また、海外研究協力者である、カンキツでの病害抵抗性遺伝子単離を模索しているフロリダ大学のGmitter教授と面談し、カキのこの領域からの遺伝子単離のための有効な手法に関する助言を得る。
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