無花粉変異体の解析による超日持ち性ガーベラの作出

通过分析无花粉突变体创造超长寿命的非洲菊

• 批准号: 22K05628
• 负责人: 富永 晃好
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05628/
• 关键词: ガーベラ; 突然変異; 日持ち; 無花粉; 全ゲノム解析; トランスクリプトーム解析; ゲノム解析

ガーベラはキク科ガーベラ属の多年生植物であり、花色や花形が豊富で世界的に人気の高い花卉である。ガーベラは日本においても代表的な花卉であり、特に静岡県はガーベラの全国出荷量の約40％のシェアを有する全国一の産地である。我々は世界で初めてイオンビーム照射によるガーベラの突然変異体作出技術を確立しており、得られた無花粉変異体は「日持ち性」の大幅な向上が見られた。一方で、この変異体は花が小さい、花弁変形、収量低下などの負の変異も併発しており、育種材料としては不適であった。しかしながら、無花粉変異体の原因遺伝子とメカニズムを同定できれば、既存品種の形質を変えずに日持ち性を付与することができるのではないかと考えた。ヒマワリ等の他の花卉においては、無花粉の形質は日持ち性向上につながり、花粉へのカビの発生と花粉飛散による汚れもないことから商業的価値が高く、様々な花卉で実用品種として流通している。そこで本研究では、無花粉変異体の表現型解析と分子メカニズム解析を実施することで、元品種の形質を損なわない超日持ち性ガーベラを作出することを目的とする。当該年度においては、「先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム（第2期先進ゲノム支援）」に採択していただき、ガーベラの参照ゲノムの整備を実施した。野生型ゲノムのGenome Scopeによる解析の結果、ゲノムサイズは約2.4Gbpと推定され、公開されているDBの1C=2.5 Gb (https://cvalues.science.kew.org/)と同様であることが確認された。また、RNAseqによる網羅的な発現解析を実施し、変異体特異的な遺伝子発現メカニズムを分析中である。

非洲菊（Gerbera）是菊科非洲菊属的多年生植物，是世界范围内流行的花卉植物，花色和花形种类繁多。非洲菊是日本的代表性花卉，尤其是静冈县是日本第一大产地，约占全国非洲菊总出货量的40%。我们建立了世界上第一个利用离子束辐照创建非洲菊突变体的技术，所产生的无花粉突变体显着提高了保质期。另一方面，该突变体也存在花朵小、花瓣变形、产量下降等负突变，不适合作为育种材料。然而，我们认为，如果我们能够识别出导致无花粉突变体的基因和机制，就有可能在不改变现有品种特性的情况下延长其保质期。对于向日葵等其他花卉来说，无花粉特性提高了保质期，并且花粉不会发霉或因花粉散落而受到污染，因此具有很高的商业价值，并作为各种花卉的实用品种进行推广。因此，本研究的目的是通过对无花粉突变体进行表型和分子机制分析，创造出一种不失去原品种特性的长效非洲菊。在本财年，我们被选为“高级基因组分析研究推广平台（第二阶段高级基因组支持）”的一部分，并创建了非洲菊的参考基因组。根据对野生型基因组的 Genome Scope 分析，基因组大小估计约为 2.4 Gbp，与公开的 DB 1C = 2.5 Gb (https://cvalues.science.kew.org/ ）。我们还使用 RNAseq 进行全面的表达分析，目前正在分析突变体特异性基因表达机制。

项目成果

ガーベラの分子基盤構築と無花粉変異体の解析による超日持ち性ガーベラの作出

通过构建非洲菊的分子基础并分析无花粉突变体来创造超长寿命的非洲菊

• 发表时间: 2023
• 作者: 富永晃好