花芽形成関連遺伝子を利用した早期開花性リンゴの作出

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

シロイヌナズナの花芽形成抑制遺伝子と相同な遺伝子MdTFLをリンゴから単離した。MdTFLの過剰発現はシロイヌナズナの開花を遅延させた。MdTFLのアンチセンス遺伝子を導入した組換えリンゴは8～11ヶ月で開花し、受粉することにより正常に結実した。

キーワード:リンゴ、花芽形成、幼若性、早期開花、MdTFL、TFL1
担当:果樹研・リンゴ研究部・育種研究室
連絡先:電話019-645-6154、電子メールkoto@affrc.go.jp
区分:果樹・育種、東北農業・果樹
分類:科学・参考

背景・ねらい

永年性木本植物である果樹は幼若期間が長く、遅いものでは播種後10年以上は結実しない。果樹の育種事業を行う際、この長期の幼若期間中は果実調査を行うことはできず、効率的な新品種開発の大きな障害となっている。そのため、花芽形成に関与する遺伝子に着目し遺伝子レベルでの幼若性解明と幼若期間短縮技術を開発する。

成果の内容・特徴

花芽形成を抑制する機能をもつシロイヌナズナの遺伝子TERMINAL FLOWER1(ターミナルフラワー1:TFL1)と相同な機能を持つ遺伝子をリンゴから単離し、MdTFL(エムディーティーエフエル:Malus domestica TFL1)と命名した(図1)。
リンゴ茎頂部におけるMdTFLの発現は、花芽分化期直前にピークに達し、その後減少する(データ略)。
MdTFLを過剰に発現するシロイヌナズナの組換え体は、播種後平均30日で開花した対照(野生型)と比較し9～23日開花が遅延し、MdTFLは開花抑制(幼若性維持)機能を有することが示唆された(図2)。
MdTFLの発現を抑制することで花芽分化を促進させるという考えに従い形質転換用ベクター(MdTFLアンチセンス遺伝子を組込んだベクター)を構築し、その遺伝子をリンゴ「王林」の葉片培養細胞に導入して組換え体を作出した。培養器内の組換え体「王林」から茎頂部を切り出し、鉢植えの台木に接木し隔離温室内で生育させたところ、最短8ヶ月で開花する系統が得られた(図3)。
早期開花した系統の花器官は形態的に正常であり(図4)、受粉することにより正常な果実を形成した。