ユリの花成誘導におけるageパスウェイの解明－種子繁殖性ユリの開発は可能か？

阐明诱导百合开花的年龄途径 - 是否有可能开发种子繁殖的百合？

基本信息

批准号：
22H02331
负责人：
山岸真澄
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02331/
关键词：
PTGS SPL microRNA reverse genetics juvenile phase

项目摘要

ユリは幼若相が長く、種子から育てると開花までに数年かかるため栄養繁殖されている。SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) 遺伝子ファミリーは幼若相から成熟相への転換や花成誘導を制御する転写因子で、microRNA156 (miR156) によって負に制御され、花成を誘導するageパスウェイで中心的な役割を担っている。これまでの研究よりユリのSPL遺伝子はFTよりもより密接に花成に関わっていると予測されている。本研究では、(1) ユリの形質転換体を用いたreverse geneticsにより個々のSPL遺伝子の機能を明らかにして、ユリの花成誘導機構の全体像を解明する。(2) miR156蓄積量の減少とSPLの発現を促進する内的・外的な要因を検討する。本研究の結果、多年生植物の多様な花成誘導機構がまた一つ明らかになる。相転換に関わるSPLの発現を促進する条件が分かれば、幼若相の期間を短縮する手がかりとなり、種子繁殖性ユリの開発につながる。初年度はSPL13aとFT1を過剰発現させた形質転換ユリを育成し、遺伝子の機能解析を進めた。SPL13aは花成を誘導するのみならず、抽苔を誘導することがわかった。抽苔の開始にSPLが関わっていることを示す結果はユリが初めてである。このほかに、SPL9、SPL15、MIM156（miR156の蓄積を抑制する）などを過剰発現したユリの作成に成功し、現在表現型の解析を進めている。得られた結果をもとにユリのageパスウェイ全容の解明を進める。

百合的幼年期很长，从种子开始生长需要几年的时间才能开花，因此它们是无性繁殖的。 SQUAMOSA PROMOTER-BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) 基因家族是控制幼年期向成熟期转变以及开花诱导的转录因子。它受到 microRNA156 (miR156) 的负调控，参与衰老过程。诱导开花的途径起着核心作用。根据以往的研究，预测百合的SPL基因比FT更密切地参与开花。在本研究中，我们将：（1）利用百合转化体通过反向遗传学阐明单个SPL基因的功能，并阐明百合花诱导机制的整体图景； (2)检查促进miR156积累和SPL表达减少的内外部因素。这项研究的结果将揭示另一种诱导多年生植物开花的不同机制。了解促进参与相变的 SPL 表达的条件，将为缩短幼期期提供线索，从而促进种子繁殖百合的发育。第一年，我们种植了过度表达 SPL13a 和 FT1 的转基因百合，并对这些基因进行了功能分析。结果发现，SPL13a不仅能诱导开花，还能诱导抽苔。这是第一个表明 SPL 参与百合抽苔启动的结果。此外，他们还成功培育了过度表达 SPL9、SPL15 和 MIM156（抑制 miR156 积累）的百合，目前正在分析它们的表型。根据所获得的结果，我们将继续阐明整个百合年龄途径。