| 研究課題/領域番号 |
21H02186
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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| 研究分担者 |
北村 祐人 摂南大学, 農学部, 講師 (10631640)
富永 晃好 静岡大学, 農学部, 助教 (50776490)
高居 恵愛 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (70589770)
大迫 祐太朗 信州大学, 農学部, 助教 (50910402)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 果樹 / 休眠 / エピジェネティック / ヒストン修飾 |
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| 研究実績の概要 |
バラ科果樹において、重要農業形質のひとつであり気候変動の影響を受ける開花期には、花成発達期間ならびに休眠期間（低温要求量と高温要求量）が構成要素として影響する。本研究の目的は、QTLやGWASなどの遺伝解析により低温要求性・高温要求性・萌芽日・開花日の遺伝因子を同定しその機能を解明することである。今年度の具体的な成果は以下の通りである。
まず、高温要求性制御候補因子として同定したリンゴFLC-likeの転写制御機構に関して新たな知見を獲得した。すなわち、低温遭遇による発現上昇には植物の代表的なヒストン修飾機構であるH3K4me3のレベル上昇とH3K27me3のレベル低下が関与することを明らかにした。これは、エピジェネティック制御機構が休眠に関与することを支持する結果である。
またウメの発芽日を制御するQTL領域に座乗する遺伝子同定のため、ウメ‘南高’ゲノムをロングリードシークエンス技術を用いて配列決定した。現在アッセンブルとアノテーションを進めており、来年度中には遺伝子情報を明らかにできる予定である。未同定である高温要求性制御遺伝領域をQTLとGWASで明らかにするため、ウメF1分離集団や100個体以上のウメコレクションを対象に表現型調査を実施した。今後遺伝解析のデータとして活用することができる。
さらに、ニホンナシFLC遺伝子群の解析を進め、休眠後期に発現が増加するFLC遺伝子を同定した。遺伝子発現における温度応答性を調査中である。
以上より、今年度は、休眠芽の温度応答性におけるエピジェネティック制御の関与を明らかにし、温度要求性遺伝因子同定に向けたゲノム情報・表現型情報を整備・獲得できた。
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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
本研究の目的のひとつである休眠芽の温度要求性の遺伝因子解明にあたっては、ゲノム情報を整備することが不可欠である。本年度はロングリードシークエンス技術を適用することでウメ‘南高’ゲノムの解読を進めることができた。さらに候補遺伝子の転写制御機構についても新たな知見を獲得できた。よっておおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の目的のひとつである休眠芽の温度要求性制御におけるnon-coding RNA(ncRNA)の関与を今後明らかにするうえで、今年度は手がかりとなる結果を得ることができた。ncRNAはヒストン修飾を介して標的遺伝子の転写制御を担う例がモデル植物で多く報告されている。今年度、温度要求性制御候補因子の転写制御にヒストン修飾が関わることを明らかにできた。よってncRNAが休眠制御に関与する可能性は高い。今後ncRNAの網羅的解析を進めることで、ncRNAの休眠制御への関与を検証できるのではないかと考えている。
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