| 研究課題/領域番号 |
25292026
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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 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門花き遺伝育種領域, 主席研究員 (60355708)
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| 研究分担者 |
仁木 智哉 国立研究開発法人農業・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 – 2017-03-31
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| キーワード | 変異誘発 / トランスポゾン / 観賞性 / 花形 / 花色 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度までに、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」の自殖第一代、ならびに、上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異の自殖第一代から得られた新たな変異体、つまり、向軸側花弁がより濃い紫色に着色し、着色の放射相称化程度が高まった変異体、ならびに、着色の放射相称化を妨げるブロッチが形成されない変異体、ブロッチが淡色化する変異体が得られたが、今年度は、これらの変異体から原因遺伝子を単離するため、自殖第一代、ならびに、他系統との交雑による自殖第2代の分離集団を育成した他、ブロッチが形成されない変異体、ブロッチが淡色化する変異体では、ブロッチのカロテノイド含量が低下していることを明らかにした。
また、昨年度までに、交雑により、上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異の３つの形質を全て集積した個体を得ることができた。本年度は、このような形質を持つ個体をさらに複数得ることができた他、これらの個体の自殖第一代ならびにさし芽増殖個体を得ることにより、形質が安定していて固定されていることを確認した。
以上の３つの変異形質のうち、昨年度までに原因遺伝子単離のための分離集団を育成した全花弁着色変異体では、向軸側花弁における着色を制御する遺伝子TfMYB1の発現が高まっていることが明らかとなった。また、トランスポゾンディスプレイ解析の結果により、Ttf1がMYB転写因子遺伝子のTfRADIALISに挿入していることが明らかになった。これにより、TfRADIALISの発現が低下し、向軸側花弁が側方花弁に変換して着色することが明らかとなった。
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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
研究は、概ね順調に進展していると考えられる。しかし、変異の原因遺伝子の同定が、当初予定していた変異体の自殖第一代でうまくいかない場合もあった。また、昨年度、想定外の結果として、向軸側花弁が他の花弁と同程度に濃く着色し、着色の放射相称性が高まった変異体、着色の放射相称化の妨げとなるブロッチが消失した変異体、ならびに、ブロッチが淡色化した変異体を得ることができた。このため、本年度は、原因遺伝子同定のための分離集団の育成に重点を置いた実施状況となった。この観点からは、分離集団の育成が順調に進んだので、本年度の計画は概ね達成できたと考えられる。
また、上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異の３つの形質を全て組み合わせた個体が昨年度に得られたが、本年度さらに複数の個体を得、これらの個体を自殖して形質の安定が確認できたので、この面でも、ほぼ予定通りに進捗したと考えられる。
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、これまでに、八重変異の原因遺伝子が、クラスC花器官ホメオティック遺伝子であるTfFARであること、ならびにその形質発現機構を明らかにすることができた。また、全花弁着色変異体の原因遺伝子がTfRADIALISであることを明らかにできたため、概ね計画を達成したと考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度は、原因遺伝子解明のための分離集団の育成が中心の取り組みになった。本年度は、計画の延長を認めていただいたため、それを活かして成果を得ることに努めたい。具体的には、上下対称変異、全花弁着色変異、八重変異と組み合わせることによって観賞性をより高める変異を得るため、自殖第一代のスクリーニングを引き続き進めるとともに、これらの形質を定量的に評価する。
まだ原因遺伝子が明らかになっていない上下対称変異、ならびに、想定外の結果として得られた、向軸側花弁が他の花弁と同程度に濃く着色し、着色の放射相称性が高まった変異体、着色の放射相称化の妨げとなるブロッチが消失した変異体、ならびに、ブロッチが淡色化した変異体について、本年度までに原因遺伝子解明のための分離集団が育成できたので、トランスポゾンディスプレイ法等の手法によって原因遺伝子の同定と形質発現機構の解明に取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は２つある。まず、25年度に研究補助員の適任者が見つかるまでに時間を要し、26年度には、研究補助員のうち1名が退職したため、人件費に次年度使用額が生じた。また、26年度には、変異体のスクリーニングを進める過程で、当初の想定外の重要な変異体が得られてきたため、その形質の評価や、原因遺伝子同定のための分離集団の作製など、高額試薬を使わない研究の比率が当初の予定よりもかなり大きくなったこと、出張が予定より少なくなり、旅費の支出が少なかったことも、次年度使用額が生じた原因である。一方、27年度には、引き続きこれらの研究に時間を要し、原因遺伝子の同定や機能解析などが本年度にずれ込んだ。このような計画の変更により、28年度には、高額試薬類を使う研究の比率が増えることと、それに伴う実験補助員の雇用時間の増加に伴う経費の増加が予想されるため、これらに対応した使用計画に変更した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
上記の通り、28年度には、試薬類等の消耗品の購入、実験補助員の雇用に関係する予算を増やす必要がある。これに対応するため、消耗品費および人件費の予算を増やす計画である。
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