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2023 年度 実績報告書

果実成熟におけるエピジェネティック制御システムの解明と検証

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1715
配分区分基金
研究機関京都大学

研究代表者

大森 真史  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード果実成熟 / ブルーベリー / ゲノム編集 / エピジェネティクス
研究実績の概要

ブルーベリーは房内で不均一に成熟が進むため成熟果実を手摘みする必要がある。果実成熟を人為的に制御できれば、収穫作業を効率化できる。本研究は果実成熟におけるDNAメチル化の役割の解明,および機能検証のための基盤整備を行った。
DNAメチル化阻害剤5-AzacytidineとABAを果実に処理すると,成熟が急速に進行した。無処理果実では成熟期にグローバルなDNA脱メチル化が発生した。またAGO4等RdDM経路に関わる因子の遺伝子発現がメチル化レベルに影響していること、5-Azacytidine処理がABAシグナル伝達を強化することでVcMYBA1等の成熟関連の遺伝子発現を促進することが示唆された。以上より,果実成熟においてDNAメチル化が重要な役割を果たすと考えられた。本事象に関する重要な因子の機能検証のため、以下の3つのアプローチから機能解析技術の確立を目指した。
1形質転換のボトルネックとなる再分化の分子メカニズム解明:RNA-seq解析によりオーキシンシグナリングが品種間差に寄与している可能性を示した。さらにVcESRの過剰発現によりブルーベリーの再分化が促進され、形質転換効率化ツールとしての使用が期待できる。
2ゲノム編集による早期開花系統の作出:花成抑制遺伝子VcCENをノックアウトし早期開花および連続開花を示す系統を獲得した。これにより幼若相が長い果樹においても遺伝子機能解析を迅速かつ通年で実施できる。
3果実における一過性発現系の開発:高発現ベクターつくばシステムを用いて果実における一過性発現系を確立した。ブルーベリーにおけるVcMYBA1の過剰発現により着色が確認され、VcMYBA1がアントシアニン生合成を促進することが示唆された。成熟期のメチル化変動を制御する候補遺伝子について、ゲノム編集および一過性発現による機能解析を試みたが研究実施期間内に結果を得られなかった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Comparative transcriptome and functional analyses provide insights into the key factors regulating shoot regeneration in highbush blueberry2024

    • 著者名/発表者名
      M. Omori, H. Yamane, R. Tao
    • 雑誌名

      Horticulture Research

      巻: - ページ: uhae114

    • DOI

      10.1093/hr/uhae114

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient transient expression for functional analysis in fruit using the Tsukuba system vector2023

    • 著者名/発表者名
      M. Omori, Y. Fujiwara, H. Yamane, K. Miura, R. Tao
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 92 ページ: 261-268

    • DOI

      10.2503/hortj.QH-062

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generation of early flowering blueberry by CRISPR-Cas9-mediated mutagenesis of a flowering repressor gene, VcCENTRORADIALIS (VcCEN).2024

    • 著者名/発表者名
      M. Omori
    • 学会等名
      HZAU & KU Bilateral Workshop for Horticultural Plant Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative transcriptome and functional analyses provide insights into the key factors regulating shoot regeneration in highbush blueberry.2024

    • 著者名/発表者名
      M. Omori
    • 学会等名
      HZAU & KU Bilateral Workshop for Horticultural Plant Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of the tools to evaluate the gene function in blueberry.2024

    • 著者名/発表者名
      M. Omori, H. Yamane and R. Tao.
    • 学会等名
      XIII International Vaccinium symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] つくばシステムを用いた様々な果実における一過性発現系の開発2024

    • 著者名/発表者名
      大森真史, 藤原陽介, 山根久代, 三浦謙治,田尾龍太郎.
    • 学会等名
      園芸学会令和6年度春季大会
  • [学会発表] The use of FPX and developmental genes to improve regeneration efficiency from leaf explants of European pear (Pyrus communis L.).2023

    • 著者名/発表者名
      F. Dai, M. Kikunaga, K. Ono, M. Omori and R. Tao.
    • 学会等名
      4th Asian Horticultural Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification and expression analyses of the CENTRORADIALIS (CEN) gene family involved in flowering regulation in persimmon (Diospyros kaki).2023

    • 著者名/発表者名
      C. Iwami, M. Omori, T-F. Hsiang, S. Sugano, T. Akagi and R. Tao.
    • 学会等名
      4th Asian Horticultural Congress
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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