木原生物学研究所の辻寛之准教授らが、国际共同研究により、フロリゲン遗伝子の特徴的な制御を解明！
2021.05.07
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木原生物学研究所の辻寛之准教授、Babak Behnam博士らは、コロンビア?ベトナムとの国際共同研究で、コロンビア野外圃場で栽培したキャッサバにおけるフィールドトランスクリプトームを解析し、フロリゲン遺伝子の特徴的な制御を解明。論文がPlant Molecular Biology誌に発表されました。
木原生物学研究所の辻寛之准教授と、研究当時特任助教だったBabak Behnam博士、肥後あすか博士は、コロンビアの熱帯作物研究センター、ベトナム農業遺伝学研究所、日本の理化学研究所との国際共同研究により、コロンビアの野外圃場で栽培したキャッサバにおける全遺伝子の発現パターンを全成長ステージについて解明し、フロリゲン遺伝子の特徴的な制御を解明しました。
コロンビアの圃场でキャッサバの调査
キャッサバはデンプン原料として世界的に注目されている作物ですが、品种改良はそれほど进んでいません。キャッサバはタピオカや工业用デンプンの原料となる作物です。贫栄养环境でも旺盛な生产力を示すことから、気候変动に対応した持続的な作物生产や农家の経済的自立を助ける作物として世界的に注目されています。キャッサバの品种改良は非常に重要ですがこれまでうまく进めることが困难でした。交配によって品种改良するためには掛け合わせる植物同士が同时に花を咲かせる必要がありますが、キャッサバは花がいつ咲くのかを制御することが困难だからです。キャッサバが环境に応答してどのように花をつけるのかが理解されればこの问题の解决につながります。
本研究ではキャッサバをコロンビアの野外圃场で栽培し、成长期间に応じた全遗伝子の発现変动を解明しました。この解析によって、野外で栽培されたキャッサバは2段阶の発生ステージ変换を経験していることを明らかにし、さらにフロリゲン遗伝子がステージに応じた発现変动をしながら花芽形成を诱导することを初めて明らかにしました。本研究の知见は将来的にキャッサバの花の咲く时期を制御可能にすることにつながり、交配育种による优良品种育成に贡献できると期待しています。
コロンビアCIATの実験室にてBabak Behnam 特任助教と辻准教授
Behnam, B., Higo, A., Yamaguchi, K., Tokunaga, H., Utsumi, Y., Selvaraj, M.G., Seki, M., Ishitani, M., Becerra Lopez-Lavalle L.A., Tsuji, H. (2021) Field‐transcriptome analyses reveal developmental transitions during flowering in cassava (Manihot esculenta Crantz). Plant Mol. Biol. DOI:10.1007/s11103-021-01149-5
本研究は、コロンビアの国际热帯农业センター(CIAT)、ベトナムの农业遗伝学研究所およびキャッサバ分子育种国际研究所（AGI /ILCMB)、日本の理化学研究所?環境資源科学研究センター との国際共同研究で実施されました。
JSPS国際共同研究事業プロジェクト日本学術振興会の国際共同研究事業「頭脳循環を加速する戦略的国際研究ネットワーク推進プログラム（28年度?29年度）/国際的な活躍が期待できる研究者の育成事業（30年度）」（代表 辻 寛之）による支援を含む成果です。