研究課題/領域番号 |
21K14849
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研究機関 | 山形大学 |
研究代表者 |
渋谷 知暉 山形大学, 農学部, 准教授 (60818219)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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キーワード | ブドウ / 果実発達 / ジベレリン応答 / 転写因子 |
研究実績の概要 |
ブドウの種無し化や果粒肥大を促進するジベレリンに対する応答を担うGID1遺伝子の発現制御について、ブドウ‘デラウェア’の大粒化する突然変異系統(大粒系統)を用いて研究を進めてきた。当該大粒系統では、何らかの遺伝子突然変異によってGID1遺伝子の発現が高いことがすでに明らかになっている。遺伝子発現の網羅解析によって、果粒発達期の大粒系統と‘デラウェア’の果粒における遺伝子発現を比較することで、突然変異の原因遺伝子候補を絞り込んだ。その中でも、果実発達に関与することが報告されているOvate Family Protein(OFP)遺伝子の発現の違いに注目した。このOFP遺伝子の果粒における発現は、大粒系統において‘デラウェア’よりも著しく低かった。OFP遺伝子の相同遺伝子の中には、トマトなどの果実の形状の制御やサイズの抑制を担うものが報告されているため、このOFP遺伝子が大粒系統における果粒発達に寄与している可能性が考えられた。また、OFP遺伝子の発現配列を調べたところ明確な系統間差が認められなかった。次に、果実発達のモデルとして用いられるトマト‘Micro-Tom’に当該OFP遺伝子を導入してその機能の検証を図った。OFP導入‘Micro-Tom’においては、葉、茎、花などの全ての器官が極端に小さくなり、当該OFP遺伝子が果実だけでなく植物体の器官サイズを抑制することが明らかになった。しかし、OFP導入‘Micro-Tom’は正常な果実を実らせることができず種子が得られなかったため、果実におけるGID1遺伝子の発現制御に関する実験ができなかった。
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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
本年度は、ブドウにおけるGID1の発現や果粒発達に関与する可能性の高い候補遺伝子として見出されたOFP遺伝子について、植物体の器官サイズを抑制する役割を明らかにすることができた。また、ブドウにおける当該OFP遺伝子の配列や相同遺伝子の発現について検証することで、当該OFP遺伝子が大粒系統における突然変異の重要な原因遺伝子候補であることを示せた。OFP遺伝子の機能解析については課題が残ったが、当初計画に照らして十分な進捗であると考えられた。
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今後の研究の推進方策 |
今後は、果実だけでOFP遺伝子を発現させるように調整を行なってOFP導入‘Micro-Tom’を作出しGID1遺伝子の発現とOFP遺伝子の機能について検証する。OFP導入‘Micro-Tom’におけるGID1遺伝子の発現レベル、ジベレリン応答性を含めた形質評価を実施する。 また、プロモーターアッセイによりGID1遺伝子の発現調節因子を探索する。この際、OFPがGID1の発現制御に直接関与しない可能性を考慮して、OFP遺伝子以外の原因遺伝子候補のうち、転写因子であるものについても全て同実験にて検証を行う。
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次年度使用額が生じた理由 |
遺伝子組換え実験によって作出した個体の詳細な形質評価を進める実験を計画していたが、遺伝子組換えによる形質への影響が大きく、形質評価実験の多くが実施できなかったた。これにより実験に使用する試薬などの消耗品費が減少したため予定よりも使用額が減少した。生じた金額の使用は再度作出する性質転換隊の形質評価実験に当てる予定である。
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