k.花きの花色改変等新形質付与技術の開発

k.花きの花色改変等新形質付与技術の開発

課題番号2009013904
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2006-2010
年度2009
大課題A 先端的知見を活用した農業生物の開発及びその利用技術の開発
中課題k.花きの花色改変等新形質付与技術の開発
小課題k.花きの花色改変等新形質付与技術の開発
大項目試験及び研究並びに調査に係る研究の推進方向
中項目イ 農業の競争力強化と健全な発展に資する研究
摘要1)花弁特異的に働くプロモーターとして、きくCmCCD4aキメラプロモーター及びアラビドプシスNYC1プロモーターを獲得し、コンストラクトの構築に用いた。また、アラビドプシスのマイクロアレイデータをもとに花弁特異的に働く遺伝子を8種類選抜し、プロモーターを単離した。さらに、 トレニアにおいて雄ずいで特異的に発現する遺伝子8種類を単離し、その中でも発現時期が早いno.7及びno.30-6の2種類のプロモーターの配列を決定した。これらのプロモーターの機能を解明するためGUS遺伝子及び細胞死誘導遺伝子(Bax及びDrob-1)に連結したコンストラクトを作製し、トレニアに導入した。発生・分化に特化したキメラリプレッサー50種類のセットをトレニアに導入し、329個体で導入遺伝子を確認した。花弁配色パターンのほか、花冠やブロッチのサイズを制御する遺伝子を同定するなど、高効率なスクリーニングを可能とした。2)実験に供試した遺伝子コンストラクトの中できく形質転換体のデルフィニジン含有率が最も高かったのは、カンパニュラのフラボノイド3',5'位水酸化酵素遺伝子(F3'5'H)を、きくF3Hプロモーター及び翻訳エンハンサーを用いて発現させた場合で、アントシアニン総量に占めるデルフィニジン含有率は平均31%、最高80%であり、花色が赤色から赤紫色に変化した。チョウマメ由来アントシアニン3',5'位糖転移酵素遺伝子(3'5'GT)をきくF3Hプロモーターで発現させた結果、高度に配糖化されたアントシアニンを蓄積する形質転換体を得た。また、 カロテノイド生合成に関連するLCYB、LCYE及びCRTISOについて、それぞれ4種類のRNAiコンストラクトをアグロバクテリウム法により「精興光玉」に導入した。どのコンストラクトも形質転換効率が低く、開花に至った個体はCRTISOのRNAi系統3個体のみであり、発現が抑制された組換え体は得られていない。3)萎凋細菌病抵抗性カーネーションの有望系統「つくば4号」、「つくば5号」についての系統適応性検定試験の結果、花型等の諸形質、生産性の優れる「つくば4号」を有望と判定し、品種登録出願を行った。カーネーション系統85-11由来の萎凋細菌病抵抗性分離集団を用いて、113個のEST由来SSR、51個のゲノミックDNA由来SSR、合計164個のSSRマーカーが座乗した、全長821.2cM、16連鎖群から構成される連鎖地図を作成した。 すでに育成したミラクルシリーズが有しないエチレン低感受性を持ち、かつ花持ち性の優れるカーネーション新規系統を選抜した。超長命系統において対照と差が見られる老化関連遺伝子(システインプロテアーゼインヒビター)を特定し、この遺伝子をアラビドプシス由来の花器官特異的プロモーターに連結したバイナリーベクターを作製し、カーネーションに導入中である。
研究分担(独)農業・食品産業技術総合研究機構,花き研,新形質花き開発研究チーム
予算区分技会交付金研究 イノベーション創出事業 技会・その他 文科省[科研費]
業績(1)ポットカーネーションの花持ち性、エチレン生成量、エチレン感受性の品種間差異
(2)Reduced expression of flavonoid 3’,5’-hydroxyrase gene in a red-flowered torenia mutant obtained by heavy-ion beam irradiation
(3)Significance of CmCCD4a orthologs in apetalous wild chrysanthemum species, responsible for white coloration of ray petals
(4)Estimation of ploidy levels and breeding backgrounds in pot carnation cultivars using flow cytometry and SSR markers
(5)ポットカーネーションの花における花持ち性,エチレン生成量,エチレン感受性の品種間差異
(6)Expression analysis of anthocyanin-synthesis related genes in a torenia sector mutant produced by ion beam irradiation
(7)Studies on carotenoids in the petals of Compositae plants
(8)Carotenoid composition and carotenogenic gene expression during Ipomoea petal development.
(9)カーネーションにおけるDNAマーカーの育種への利用と品種多様性に関する研究
(10)“Yellow Jimba” : suppression of carotenoid cleavage dioxygenase (CmCCD4a) expression turns white chrysanthemum petals yellow.
(11)Carotenoid composition and changes in expression of carotenoid biosynthetic genes in tapels of Asiatic hybrid lily
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030093616
収録データベース研究課題データベース

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