バイカラーの花における自然発生RNA干渉の空間的制御機構の解明

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本研究は、これまで明らかにされていなかったペチュニアやダリア等におけるバイカラー形質を発現させる自然発生的なRNA干渉の機構をダイサーDCL4の活性に関連づけて解明を試みるものである。前年度のダリアを用いた研究によって、花弁が着色するタイミングとDCL4活性が低下するタイミングが一致することがわかった。すなわち、アントシアニン色素とその類縁体がDCL4に影響を与えている可能性が示唆された。ダリア着色組織ではDCL4活性が阻害されなかったが、着色組織に含まれるフラボノイドを除去することでDCL4活性が検出されるようになった。また、アントシアニジンやフラボン等のフラボノイドをDCL4活性検出系に添加した結果、様々なフラボノイドにDCL4阻害活性があり、その種類や修飾によって阻害強度が様々であることがわかった。特に、アグリコンのシアニジンは強力にDCL4活性を阻害するが、配糖化されたシアニジンはDCL4活性をまったく阻害しないことがわかった。配糖化されたフラボノイドは主に液胞に蓄積することから、配糖化される前の細胞質に存在するフラボノイドがDCL4に影響を与えることが推察された。また、今年度は２色咲きペチュニアについても同様の実験を行った。その結果、着色が進み色素の蓄積量が最大になるタイミングで着色組織にてDCL4活性が阻害された。よって、植物種が異なっていても、フラボノイドによるDCL4活性阻害が生体内で起きていることが確認された。本研究の遂行によって、２色咲き花卉の花弁においてCHS遺伝子のサイレンシングが発動するタイミングで細胞にフラボノイドが蓄積している場合、DCL4活性が阻害されることでCHS遺伝子のサイレンシングが起こらなくなり、フラボノイドがより蓄積して着色し、さらにサイレンシングが抑制される、という正のフィードバック調節機構の存在が考察された。