ラン科植物における唇弁形成の分子メカニズムの解明

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17580020
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 塩月 明 (菅野 明) 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助教授 (10260449)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: サギソウ / コチョウラン / MADS-box遺伝子 / Bクラス遺伝子 / 唇弁

研究概要

サギソウからはBクラス遺伝子のうちDEF-like遺伝子1つ(HrDEF)、GLO-like遺伝子2つ(HrGL01、HrGL02)が単離された。サギソウの野生型を用い、これらの外花被片、内花被片、蕊柱(雄ずいと雌ずいが融合した器官)からそれぞれ全RNAを単離し、ノーザンハイブリダイゼイション法とRT-PCR法を用いて花の各器官におけるBクラス遺伝子の発現解析を行った結果、2つのGLO-like遺伝子はともに外花被片、内花被片、蕊柱で発現がみられたが、DEF-like遺伝子は内花被片、蕊柱で発現がみられたが、外花被片では発現が見られなかった。一方、サギソウの唇弁形成変異体(品種‘飛翔')を用いて同様の解析を行った結果、GLO-like遺伝子もDEF-like遺伝子も、外花被片、内花被片、蕊柱で発現が見られた。このことから、サギソウの花弁状花被の形成およびがく片と花弁の分化にはDEF-like遺伝子の発現が関与していることが明らかとなった。本研究成果については国際誌Plant Scienceに投稿し、受理された。
また‘飛翔'における変異の遺伝的背景を明らかにするため、野生型‘銀河'と変異体‘飛翔'を交配し、F1雑種後代の種子を得ることに成功した。ラン科植物の種子は無菌的に発芽させる必要があるため、この雑種後代種子をMS培地およびハイポネクス培地の固形培地に無菌播種し、プラントボックス内で培養した結果、多くの雑種後代が発芽した。平成18年3月現在個体は1-2cmまで成長しているが、開花までには至っておらず、平成20年の夏に開花予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of a DEFICIENS-like gene correlates with the differentiation between sepal and petal in the orchid, Habenaria radiata (Orchidaceae). (2007)
  • 著者名/発表者名: S-Y.Kim, P-Y.Yun, T.Fukuda, T.Ochiai, J.Yokoyama, T.Kameya, A.Kanno
  • 雑誌名: Plant Science 172巻・2号 ページ: 319-326
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Class B gene expression and the modified ABC model in nongrass monocots. (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Kanno, M.Nakada, Y.Akita, M.Hirai
  • 雑誌名: TSW Development ＆ Embryology 2巻 ページ: 17-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of a DEFICIENS-like gene correlates with the differentiation between sepal and petal in the orchid, Habenaria radiata (Orchidaceae). (2007)
  • 著者名/発表者名: S-Y.Kim, P-Y.Yun, T.Fukuda, T.Ochiai, J.Yokoyama T.Kameya, A.Kanno.
  • 雑誌名: Plant Science Vol.172, No.2. ページ: 319-326
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Class B gene expression and the modified ABC model in nongrass monocots. (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Kanno, M.Nakada, Y.Akita, M.Hirai.
  • 雑誌名: TSW Development ＆ Embryology Vol.2. ページ: 17-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より