Study on the flexible sex determination in hexaploid persimmon

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作物の性表現は栽培・育種において考慮すべき最重要形質の一つである。カキ属の野生二倍体種は画一的な性別を示す、一方で、六倍体の栽培ガキはこの性表現に揺らぎを持ち、雌花・雄花両者の着生や両性花の派生が見られる。六倍体の栽培ガキは性表現に揺らぎを持ち、OGI/MeGI二つの最上流因子における「エピジェネティック制御による不安定性の獲得」が鍵となることが分かっている。しかし、この性表現の不安定性を統御する遺伝的・環境的要因はこれまで全く理解されていない。本研究では、六倍体カキの性の揺らぎについて(1)エピジェネティク制御によるOGI/MeGIの不安定化、(2)雄花からの両性花の派生の2点に関する調査を行い、植物の多様な性表現を制御する技術の開発、およびゲノム倍化が駆動する性の揺らぎの進化過程の解明を目指してきた。(1)に関して、植物ホルモン解析・トランスクリプトーム解析による雌雄花の着生バランス決定要因の探索を行った。雌雄決定期の花芽を採取し、高頻度で雄になる芽ではJA量が増加しており、JA関連に関わるストレス応答経路が機能していたことから、JAを中心としたシグナル応答経路が雄花着花に関わる可能性が考えられた。(2)に関して、前年度の解析から、雌器官形成促進を担う因子候補として、シロイヌナズナのRADIALISオーソログが同定された。本年は、形質転換実験による両性花派生の決定因子の機能証明を行った。オス化したモデル植物にカキのRADIALIS様遺伝子を導入したところ、実際に雌蕊伸長が観察され、予想と一致してRADIALIS様遺伝子が両性花派生の鍵因子として機能することが示唆され、既存のOGI/MeGIとは異なる新規因子が両性花への先祖帰りに関わることが明らかとなった。