C4型光合成の進化過程でクランツ構造を誘導したゲノム変異の同定と解析

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07456
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 宗景 ゆり 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (30423247)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 光合成 / 細胞構造 / ゲノム解析

研究成果の概要

Flaveria属植物（キク科）の近縁種であるC3-C4中間Flaveria floridanaとC4様種Flaveria browniiを交配して得られた第二世代の集団を用いて、C4植物に特徴的なクランツ構造発達に関わる遺伝子座の解析をゲノム解析とあわせて行った。クランツ構造の指標として柵状組織細胞層数を解析し、この細胞層数制御に関わる因子は一遺伝子座に大きく依存することが明らかになったが、両種のゲノムは大きくことなることが示唆された。

自由記述の分野

植物生理

研究成果の学術的意義や社会的意義

C3型の作物をC4化させることができれば、高温や乾燥に強い植物を得ることができるため、C4化分子育種は第二の緑の革命を起こす技術として求められている。本研究ではキク科Flaveria属のC3-C4中間種とC4様種の交雑種の遺伝学的解析手法を用いて、C4種に特徴的な細胞構造に関わるゲノム変異とその遺伝子の特定を試みた。遺伝子の同定に至ってはいないが、細胞構造のC4化は一つのゲノム変異によって引き起こせる可能性が高いことが明らかになっており、今後さらにゲノム解析を進めることで遺伝子の同定に成功すれば、C4化分子育種への道が開けると期待できる。