2003 Fiscal Year Annual Research Report
バラの花器官分化および棘形成の分子機構の解明と分子育種による新規バラの創製
Project/Area Number |
03J02624
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Research Institution | Gifu University |
Principal Investigator |
北原 健太郎 岐阜大学, 教育学部, 特別研究員(PD)
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Keywords | 花器官分化 / MADS遺伝子 / バラ |
Research Abstract |
高等双子葉植物の花器官分化を制御するMADS遺伝子群の中では,クラスC MADS遺伝子であるAGAMOUS(AG)ホモログが雄ずいと心皮の分化制御に,クラスB MADS遺伝子群であるPISTILLATA (PI)とAPETALA3 (AP3)ホモログの両者が花弁と雄ずいの分化制御に関わっている.本研究の目的はバラの花器官分化と棘形成に関与する遺伝子を特定し,花器官分化と棘形成の分子機構を解明した上で分子育種に繋げることにある.これまでに,原種バラ(Rosa rugosa和名ハマナス)のAGホモログ(MASAKO C1およびD1),PIホモログ(MASAKO BP),AP3ホモログ(MASAKO B3)の単離をおこない,その一次構造と発現様式を明らかにしてきたが,本年度は以下の知見が得られた. (1)AGホモログを複数種有する他植物種では,AGホモログ間で機能の分化が生じていることが報告されている.MASAKO C1およびD1の間で機能の違いがあるかどうか調べるために,CaMV 35Sプロモータに連結したMASAKO C1遺伝子とMASAKO D1遺伝子をそれぞれシロイヌナズナまたはトレニアに導入し,生育過程や花器官の表現形を観察した.シロイヌナズナではMASAKO C1,D1遺伝子導入系統のどちらも類似の花器官のホメオティック変異(がく片→心皮,花弁→雄ずい)を示した.また,トレニアにおいてもMASAKO C1,D1遺伝子導入系統のどちらも類似の花器官のホメオティック変異(がく片→心皮)を示した.このことから,バラではMASAKO C1,D1ともに雄ずいと心皮の分化制御において類似の機能を果たしている可能性が考えられた. (2)ハマナスからeuAP3 lineageに属するAPP3ホモログと考えられるMASAKO euAP3遺伝子を単離した.我々はすでにTM6 lineageに属するAP3ホモログであると考えられるMASAKO B3遺伝子を単離しているが,MASAKO B3遺伝子が花弁および雄ずいで発現しているのに対しMASAKO euB3遺伝子は花弁と雄ずいにおける発現に加えてがく片や雌ずいでも発現しており,バラの花弁と雄ずいの分化制御においてこれらの遺伝子がどのように機能しているか興味が持たれる.
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Matsumoto, S.: "S-allele genotype of apple cultivars and selections."Acta Horticulturae. 622. 389-396 (2003)
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[Publications] Matsumoto, S.: "Partial genomic sequences of S_6-, S_<12>-, S_<13>-, S_<14>-, S_<17>-, S_<19>- and S_<21>-RNase of apple and their allele designations."Plant Biotechnology. 20. 323-329 (2003)
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[Publications] Kitahara, K.: "Cloning and characterization of apple class B MADS-box genes including a novel AP3 homologue 'MdTM6'."J.Japan Soc.Hort.Sci.. (in press). (2004)
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[Publications] Kitahara, K.: "Ectopic expression of the AGAMOUS-like MADS-box genes 'MASAKO C1 and D1' causes similar homeotic transformation of sepal and petal in Arabidopsis and sepal in trenia."Plant Science. (in press). (2004)