温帯落葉果樹の休眠制御における低温シグナルの機能に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22380019
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 菅谷 純子 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (90302372)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 弦間 洋 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70094406) ; 瀬古澤 由彦 筑波大学, 生命環境系, 助教 (90361310)
• Keywords: ニホンナシ / 休眠 / 遺伝子発現

Research Abstract

本研究では、温暖化や異常気象がもたらす果樹の発芽異常の原因とメカニズムの解明するため、ニホンナシなどの温帯落葉果樹の休眠導入期や休眠打破期における低温の役割について明らかにする。このため、本年度は、ナシの休眠芽における代謝変化をより詳細に確認し、芽において発現している休眠関連遺伝子について解析することを目的とした。
1.休眠打破時における芽の代謝変化について
平成23年度に引き続き、異なる低温遭遇量のニホンナシ花芽について、メタボローム解析を行った。具体的には、低温量が不足した花芽(約600CH)、および十分な低温量に遭遇した花芽(750CH)について基本的な代謝産物、アミノ酸などについて比較検討した。その結果、各処理区における代謝物は、個体差が大きく、エネルギー代謝関連の化合物などにおいて、一部変動があるものの、休眠打破期の基礎代謝は低温蓄積量による違いは大きくないことが示唆された。
2.ニホンナシゲノムからのレドックス関連遺伝子上流領域の単離と解析
シアン耐性呼吸末端酸化酵素(Alternative Oxidase:AOX)遺伝子の発現制御因子を明らかにするため、ニホンナシの'豊水'の幼葉より、ゲノムを単離し、Genome Walker kitを用いて、アダプターの付加されたライブラリーを作製した。それらを鋳型にAOX2の遺伝子配列を含むプライマーを用いて、遺伝子の上流域を含む断片のクローニングを行い、遺伝子配列を解析した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

メタボローム解析による花芽全体の代鮒物の量的ばらつきが個体間で大きく、植物材料の再調整や、処理区の再検討を行う必要が出てきたため。

Strategy for Future Research Activity

代謝の変動、およびABA生合成・代謝関連酵素、レドックス関連遺伝子の上流域の特性解析については、引き続き解析を進め、より上流域の配列決定を目指す。代謝変動を比較する試料の調整を人工的な環境下で行い、温度の影響を単純化する。