2020 Fiscal Year Annual Research Report
バラ科果樹の低温要求性マスターレギュレーターの制御経路解明と新規休眠制御技術開発
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18H02198
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉田 洋介 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (50579290)
富永 晃好 静岡大学, 農学部, 助教 (50776490)
羽生 剛 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (60335304)
高居 恵愛 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (70589770)
池田 和生 山形大学, 農学部, 准教授 (80555269)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 果樹 / 休眠 / エピジェネティック / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，低温要求量に多様性をもつバラ科果樹を材料にした，低温要求性の遺伝的主要制御経路の解明とその知見の応用である．「休眠芽が低温蓄積をどのようにカウントし，どのような代謝経路が活性化することで，萌芽準備段階へとフェーズを転換させるのか，さらには低温要求性の種間，品種間差異がどのように生じ進化していったのか」につ いて申請者が得ている手がかりを元にした独自の仮説を検証するかたちで研究を進めた．以下に研究項目ごとの概要を詳述する．
①バラ科果樹の休眠にかかわるMADS-box遺伝子群ならびにヒストンメチル化制御候補遺伝子群の解析:前年度おこなったH3K4me3, H3K27me3のChIP-Seq解析結果について解析をおこなった結果、新たにジベレリン生合成・異化酵素遺伝子の発現がH3K4me3の制御を受けることを明らかにした。このことは、ヒストン修飾によるエピジェネティック制御が低温要求性制御に関連することを示唆した。
②ナシ発芽不良個体におけるDAM, FLC遺伝子の解析:ナシ発芽不良個体では自発休眠が浅くなっていることを明らかにした.さらにDAM, FLCなどの発芽制御関連候補遺伝子の発現が有意に変動していることを明らかにし、これらの遺伝子発現変異と発芽不良との関連性が示された.すなわち、低温要求性期間の高温遭遇が休眠制御遺伝子の発現変動を引き起こし、このことが発芽不良と関連していることを示唆した。
③ウメ低温要求性制御における植物ホルモンの役割:ウメ少低温要求性品種群ではABAならびにABA代謝物が少なく、サイトカイニンの一種であるイソペンテニルアデニンが多いことを明らかにした.さらに多低温要求性品種と多低温要求性品種では休眠期を通じてサイトカイニン酸化酵素遺伝子の発現が異なることも明らかにした.すなわち、ABAやサイトカイニンなどの植物ホルモンが低温要求性制御にかかわる主要な代謝経路として機能していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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