| 研究課題/領域番号 |
25292026
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
西島 隆明 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 花き研究所花き研究領域, 上席研究員 (60355708)
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| 研究分担者 |
仁木 智哉 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 花き研究所花き研究領域, 主任研究員 (70355709)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 花卉園芸学 / 育種学 / 観賞性 / 八重化 / 相称性 / 突然変異 / トランスポゾン |
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| 研究概要 |
本年度は、DNA型トランスポゾンTtf1の転移が活性化したトレニアの変異体「雀斑」の自殖後代に発生し、花の観賞性の改良にとって重要な変異である上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異を増強する修飾変異を得るための自殖種子の採種を行った。また、交雑により、これら3つの変異のうち2つを組み合わせた系統の作製を目指した。その結果、F2世代で、２つの変異形質を併せ持つ個体、つまり、上下対称・全花弁着色個体、全花弁着色・八重個体、上下対称・八重個体を得ることができた。これらの個体では、花弁数、花冠の形態の相称性、花冠の着色パターンの相称性は独立に遺伝しており、変異形質の集積により、個々の形質の発現程度が変化することはなかった。現在、これらの個体を自殖し、形質の固定を確認中である。以上の成果は、来年度以降、これらの形質全てを増強し、集積するために必要なものである。
以上の３つの変異形質のうち、八重変異の原因遺伝子が、クラスCホメオティック遺伝子TfFARINELLI (TfFAR)であることを解明した。つまり、八重変異体では、TfFARの第2イントロンにTtf1が挿入して発現量が著しく低下していた。このため、クラスAホメオティック遺伝子TfSQUAMOSAの発現領域がwhorl 3まで拡大して雄蕊が花弁に変換し、八重化していた。一方、全花弁着色変異、上下対称変異は、復帰変異花のS1分離集団を解析した結果、候補遺伝子をひとつに絞り込めなかったため、Ttf1の挿入パターンが異なる系統とのF2分離集団を作製することにより、候補遺伝子の同定を目指している。なお、全花弁着色変異は、向軸側花弁において、アントシアニン生合成を制御する転写因子であるTfMYB1の発現が誘導されることによって着色することを明らかにした。
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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
研究は、概ね順調に進展していると考えられる。まず、上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異のうち、２つの変異形質を組み合わせた個体が予定通り得られた。さらに、これらの形質の集積にあたり、個々の形質が程度を変えることなく独立に遺伝し、互いに干渉しないことを明らかにできた。また、これらの形質の修飾変異体を得るためのS1種子を、予定通り得ることができた。
上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異の原因遺伝子の解明に関しては、八重変異の原因遺伝子とその形質発現機構を明らかにすることができた。一方、上下対称変異、全花弁着色変異に関しては、復帰変異花のS1分離集団の解析では原因遺伝子候補をひとつに絞り込むことができなかったため、現在、Ttf1の挿入パターンの異なる系統とのF2世代を作製ており、来年度、この集団を用いて再び解析を行う予定である。これに関しては、当初の計画に、「S1分離集団の解析で25年度内に原因遺伝子を絞り込めない場合には、別の集団で26年度に解析を行う」ことを明記しているため、計画通りの進捗と判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異のうち、２つの変異形質を組み合わせた個体が予定通り得られたため、今後は、予定通り、これらの個体を交雑して、上記の３つの変異形質を全て集積した系統を作製する。さらに、形質の集積過程における、花弁数、花冠の形態ならびに着色の相称性について評価する。
また、25年度までに、これらの変異の修飾変異を得るための自殖種子が採種できたことから、今後、修飾変異のスクリーニングを予定通り行う。
上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異の原因遺伝子の解明に関しては、八重変異の原因遺伝子とその形質発現機構の解明が完了したことから、今後は、上下対称変異、全花弁着色変異の原因遺伝子の解明を中心に取り組む。遺伝子候補を同定できる確率を上げるため、現在、Ttf1の挿入パターンの異なる系統とのF2世代を作製中である。来年度以降、この集団を用いて再びトランスポゾンディスプレイ解析を行い、原因遺伝子候補を絞り込む。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度使用額が生じた理由は２つある。まず、研究補助員の雇用にあたり、適任者が容易に見つからず、採用までに時間を要してしまった。また、実際に研究を開始してみると、初年度は、スクリーニング用個体の採種や、既に解析集団を作成中であった変異体の解析など、比較的労力的負担の少ない内容であったのに対して、次年度以降、変異体のスクリーニングや、新たに発生する修飾変異体の解析など、時間の経過とともに研究量が増えることが明らかとなった。これに対応するためには、研究補助ならびに消耗品の供給を強化する必要がある。そこで、研究補助員の雇用、消耗品の購入ともに、26～27年度に重点をおく使用計画に変更した。
上記の通り、26～27年度にかけての研究量の増加に対応して、研究補助員の延べ雇用日数、ならびに、消耗品の購入を増やす必要がある。これに対応するため、研究補助員雇用のための謝金と消耗品費の使用を漸次的に増やす計画である。
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