トランスポゾンの転移が活性化したトレニアの変異体
要約
トレニアにおいて、花が斑入りになる易変性変異体を分離した。さらに、この変異の原因であり、活発に転移しているDNA型トランスポゾンを明らかにした。
- キーワード:DNA型トランスポゾン、易変性変異体、R2R3-MYB転写因子、トレニア
- 担当:日本型施設園芸・新形質花き創出
- 代表連絡先:電話 029-838-6801
- 研究所名:花き研究所・花き研究領域
- 分類:研究成果情報
背景・ねらい
トランスポゾンは、花きの観賞形質の改良に対して大きな役割を果たしてきたことがアサガオ等で明らかとなっている。一方、夏季の花壇用、鉢花用花きとして広く栽培されているトレニアは、小さなゲノムサイズ、高い形質転換効率、コンパクトなサイズなど、モデル花きとして、園芸形質の分子生物学的解析に適した性質を備えている。そこで、トレニアの易変性変異体を得て、その原因となっているトランスポゾンを明らかにすることにより、花形、花色、草姿等、重要な園芸形質の分子生物学的解析ならびに変異拡大に資することを目的とする。
成果の内容・特徴
- EMS処理したトレニアのM2世代から、花が斑入りになる易変性変異体「雀斑(そばかす)」を単離した(図1)。この変異体では、体細胞復帰変異ならびに生殖細胞復帰変異の両者が高率で発生する。
- 「雀斑」では、アントシアニンの生合成を制御するR2R3-MYB転写因子遺伝子であるTfMYB1の第2イントロンに、En/Spmスーパーファミリーに属するDNA型トランスポゾン(Ttf1, Torenia fournieri transposon 1と命名)が組み込まれている(図2)。
- 「雀斑」における花の斑入りは、TfMYB1にTtf1が組み込まれ、TfMYB1の発現量が低下することにより、アントシアニンの生合成量が減少して花弁の地色が薄紫色になること、そして、一部の細胞でTfMYB1からTtf1が切り出されてTfMYB1の発現が回復し、濃紫色の斑点を生じることによって形成される(図3)。
- トレニアゲノムにおけるTtf1のコピー数は3コピーを大きく超えない程度と少ないことが示唆され、トランスポゾンタギングによる変異の原因遺伝子同定に適している。
成果の活用面・留意点
- 園芸形質に関与する遺伝子の同定ならびに分子生物学的解析の系として活用できる。
- Ttf1は非自律性因子であるため、発生した変異の安定化が可能である。そのため、現状では花形等のバリエーションの少ないトレニアにおける新たな変異拡大法の開発に利用できる。
具体的データ
その他
- 中課題名:分子生物学的手法による新形質花きの創出
- 中課題番号:141h0
- 予算区分:交付金
- 研究期間:2009～2012年度
- 研究担当者:西島隆明、森田裕将、佐々木克友、中山真義、山口博康、大坪憲弘、仁木智哉、仁木朋子
- 発表論文等:Nishijima T. et al. (2013) J. Japan. Soc. Hort. Sci. 82: 39-50