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2023 年度 実績報告書

リンゴ柱状樹形誘導機構の解明と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H02126
研究機関東京大学

研究代表者

中嶋 正敏  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50237278)

研究分担者 岡田 和馬  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, 上級研究員 (10547722)
岡田 憲典  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20312241)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードカラムナー樹形 / レトロポゾン / ジベレリン / 異所発現 / ジオキシゲナーゼ
研究実績の概要

本研究では、大きく分けて2つのアプローチ①・②を展開してきた。①:リンゴDOX-Coの本来機能の解明では、前年度構築のGC-MSを用いて行うDOX-Co阻害能を有する化合物の選抜を展開して、化合物ライブラリーからの本格的なスクリーニングを実施した。依然としてスクリーニング自体は継続して行う一方で、選抜した阻害剤候補化合物を対象として、GA 3-oxidaseやGA 2-oxidaseなどDOX-Coと同様にジベレリンを基質に用いる生合成・代謝に関わるリコンビナント酵素群の調製を図り、その酵素活性に対する化合物添加の影響度を調べることにより阻害作用の選択性について評価した。また、リンゴ以外の植物体からDOX-Coと同機能を持つ分子種の検出が奏功し、当該酵素をコードしている遺伝子の発現特性、すなわち時期や部位に関する情報を得た。②:リンゴDOX-Co遺伝子の発現制御機構の解明およびリンゴ由来ジベレリン生合成酵素の性状解析では、すでに実施済みであるRNAseqデータを参照して絞り込んだ「DOX-Co遺伝子異所発現に関与し得る転写因子候補」を対象として、タンパク質コード領域に関する情報を収集し、関連候補を選抜した。その結果、発現上昇している因子としては、bZIP型、NAC型、bHLH型転写因子が、また、発現減少しているものとしてはMYB型、ERF型、WRKY型転写因子が複数個リストアップできた。また、発現上昇を示す遺伝子の中には、植物のストレス応答や病害抵抗性を司る植物ホルモン・ジャスモン酸の生合成遺伝子が多く含まれており、活性型ジベレリン内生量の減少との関係性が示唆されたことから、上述のカラムナーで変動した転写因子に制御されるターゲットとして、リンゴDOX-Co遺伝子と共にジャスモン酸関連の生合成・代謝遺伝子について、今後、実験的な検討の余地がある。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Chemical screening of inhibitors specific for MdDOX-Co that causes apple columnar tree-shape.2024

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto, T. Inoue, T. Nagano, S. Miyazaki, I. Takahashi, T. Asami, K. Okada, K. Okada, and M. Nakajima
    • 雑誌名

      Biosci Biotech Biochem

      巻: 88 ページ: 63-68

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad142

    • 査読あり
  • [学会発表] 棒状樹形を呈するリンゴ突然変異体原因酵素の選択的阻害剤創製研究2024

    • 著者名/発表者名
      井上太喜, 北島裕大, 岡本啓祐, 長野玄知, 高橋郁夫, 川田紘次郎, 宮崎翔, 岡田憲典, 浅見忠男, 岡田和馬, 中嶋正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] 棒状樹形を呈するリンゴ突然変異体原因酵素に対する阻害剤創製研究Ⅰ2023

    • 著者名/発表者名
      井上太喜, 岡本啓佑, 長野玄知, 宮崎翔, 高橋郁夫, 岡田憲典, 浅見忠男, 岡田和馬, 中嶋正敏
    • 学会等名
      植物化学調節学会
  • [学会発表] 棒状樹形を呈するリンゴ突然変異体原因酵素に対する阻害剤創製研究Ⅱ2023

    • 著者名/発表者名
      北島裕大, 川田紘次郎, 井上太喜, 浅見忠男, 中嶋正敏
    • 学会等名
      植物化学調節学会
  • [学会発表] The gene product linked to columnar tree shape in apples decreases the presence of biologically active gibberellin2023

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Nakajima, Daichi Watanabe, Ikuo Takahashi, Naiyanate Jaroensanti-Tanaka, Sho Miyazaki, Kai Jiang, Masaru Nakayasu, Masato Wada, Tadao Asami, Masaharu Mizutani, Kazuma Okada
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Plant Growth Substances
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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