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Study on the flexible sex determination in hexaploid persimmon

六倍体柿子灵活性别决定的研究

基本信息

批准号：
19J23361
负责人：
増田佳苗
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

Crop performance is considered to be the most important character in cultivation and breeding. The wild diploid species of this genus have a sex expression, a square, a hexaploid, a sexual expression, a female flower, a male flower, and a female flower. Hexaploid culture is characterized by high stability and high OGI/MeGI ratio. The main causes of environmental instability are fully understood. This study is aimed at: (1) the instability of OGI/MeGI in the control of plant diversity;(2) the investigation of the two-point relationship between male and female flower derivation; the development of techniques for controlling plant diversity; and the elucidation of the evolutionary process of plant diversity in the control of plant diversity. (1)The analysis of plant species and the selection of female and male flowers determine the main reasons for their emergence. The male and female decision-making period of flower bud adoption, high frequency, male flower bud, JA quantity increased, JA correlation, female flower path function increased, JA correlation, JA correlation, male flower path function increased, JA correlation increased, JA correlation increased, (2)The analysis results of the previous year show that the female organ formation promotion factor candidate is equal to the female organ formation promotion factor candidate. This year, the quality of the plant is changed, and the function of the determining factor derived from the plant is proved. The radialis gene of the plant is introduced into the plant, and the pistil elongation is observed in practice. The radialis gene is consistent with the key factor derived from the sexual flower. The function of the radialis gene is different from that of the existing OGI/MeGI gene. The new factor is related to the ancestor of the sexual flower.