果実成熟におけるエピジェネティック制御システムの解明と検証

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ブルーベリーは房内で不均一に成熟が進むため成熟果実を手摘みする必要があり、生産効率を低下させる要因となっている。果実成熟を人為的に制御できれば、収穫作業の効率化につながる。先行研究によりブルーベリー果実成熟時に発生するグローバルなDNA脱メチル化とそれに伴う成熟促進が確認されているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究は着色を制御する遺伝子について、プロモーター領域におけるDNAメチル化レベルの変化とそれに伴うトランスポゾンの挙動に着目する。第一の実験として、ロングリードシーケンスによる上述の着色遺伝子近傍の配列解読を目指した。果実サンプルからのDNA抽出が困難であったため、葉サンプルを追加しさらにDNA抽出およびシーケンスを外注とした。 今後はメチローム・トランスクリプトームデータと合わせて解析を行い、果実成熟とDNAメチル化との関係を考察する。第二の実験としては証明実験に用いる遺伝子機能評価系の確立を行った。果実という特殊な環境における遺伝子の機能を調査するため、様々な果実における一過性発現系を確立した。 着色に関係する遺伝子を過剰発現させたところ、アントシアニンの蓄積によると考えられる着色が観察された。さらにブルーベリーにおいて花成抑制遺伝子CENTRORADIALISオーソログのノックアウト系統を獲得した。 本系統は早期開花性を示し、迅速な機能解析を可能とする。また、連続開花性も示したことから、上記果実一過性発現実験を年中行うことができる非常に有用な材料を得ることができた。