AP2遺伝子の機能分化から探るカーネーションの花弁形成機構

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は，主要花き品目の1つであるカーネーションを用いて，花弁形成に中心的な役割を果たす転写因子であるAPETALA2（AP2）に着目し，(1) ゲノムデータベースを用いたAP2遺伝子ファミリーの構造解析，(2) in situ ハイブリダイゼーションによる組織発現解析，(3) ゲノム編集による機能解析を行うことで，カーネーションにおける花弁形成の分子基盤を花器官アイデンティティの決定機構の観点から解明することを目的としている．得られた成果は，新たな花型をもつカーネーションの作出や，花の形態形成過程および収穫後生理過程に関与する遺伝子の機能解析のプラットフォームとしての応用が期待される．令和4年度は、すでにカーネーションゲノムデータベースで同定していた9個の推定AP2遺伝子の詳細な構造および分子系統解析を行うとともに，それらの花器官における発現レベルをRT-PCR法により調査し、遺伝子ごとに発現パターンが異なっていることを明らかにした．また、euAP2グループに属する3遺伝子については、全長または部分cDNA配列を単離するとともに、リアルタイムRT-PCR法によりその発現レベルを定量的に調査し、いずれも花弁で優勢に発現するものであること明らかにした．さらに、八重花形成への関与が示唆され、PETALOSA（PET）と名付けられたグループに属する遺伝子Dca21030.1（新たにDcAP2-2と命名）の花芽発達過程における発現部位をin situハイブリダイゼーション法を用いて調査した結果、いずれのステージでもすべての環域でその発現が認められ、この遺伝子が花器官のアイデンティティ決定には関与せず、時空間的に幅広い活性を保つことで八重花形成に関与している可能性が示唆された．