プロジェクトの目的

NBRP広義キク属は、東アジア地域に分布するキク属およびヨモギ属等のキク属近縁の植物種を対象とし系統保存・提供を行っています。

キク属の代表的な存在である、いわゆるキクは産業的に重要な植物種であり、日本の切り花生産の3分の1を占め世界的にも栽培が広がっています。日本においては文化的にも重要な植物種ですが、栽培されるキクの起源は、日本、中国に自生する野生ギクが交雑を繰り返すことで品種として成立したことにあると考えられています。広義キク属には、キクの他に、古くから医薬品や香料などに用いられているヨモギ属や、蚊取り線香の原材料として用いられている除虫菊、抗マラリア薬として用いられているクソニンジンなど重要な植物種が多く含まれています。

NBRP広義キク属では、キク属とその近縁属(ヨモギ属等)からなる広義キク属の研究用リソースを収集し配布を行っています。日本国内各地から収集した野生株、分子遺伝学・細胞遺伝学研究に適した実験系統、DNA材料など、植物の多様性の理解に役立つリソースを配布しています。

キク

リソースの利用

キク属モデルリソースとしてのキクタニギク

栽培ギクは六倍体を中心とした高次倍数性を持つため、遺伝学的な研究が中々進んできませんでした。一方、野生ギクには、無舌状花系、黄花系、白花系とそれぞれの分類群に二倍体種が存在します。これら二倍体種の利用は、野生ギクに見られる多様性の分子メカニズムの解明を可能とするだけでなく、栽培ギクの研究に基礎的知見を与えるものと期待されます。我々は、二倍体種の中でも黄色の舌状花を有するキクタニギク(C. seticuspe)をモデル系として分子遺伝学研究基盤の整備を進めています。キクタニギクは短日条件で開花し、筒状花と舌状花からなる頭状花を着けます。これらの特性は栽培ギクにも見られ、特にキクタニギクで得られた開花制御に関する知見は、近年、栽培ギクの開花制御の理解に大いに役立っています。形質転換系も確立しており、研究の進んでいない栽培ギクのモデル系としての活用が期待されます。

キクキクキク

キクタニギク自家和合性変異を利用したモデル系統の作出

キク属において遺伝学的解析が進まないもう一つの理由として、自家不和合性があります。自家不和合性種では、自らの花粉が受粉した場合でも種子を形成することはなく、二倍体種の場合でも遺伝学的解析が複雑になります。 キクタニギクを用いて自家不和合性を回避した遺伝学を行うために、我々はキクタニギクコレクションから自家和合性系統のスクリーニングを進めてきました。長年のスクリーニングの結果、自家和合性系統AEV2が発見されました。AEV2は開花時に袋をかけるだけで種子を形成し、自殖した種子を大量に得ることができます。この自家和合性は世代を超えても安定に伝達されます。

我々は、この変異を利用して自殖を繰り返すことで純系化系統の作出を進めてきました。これまでに自殖第6代を作出し、この世代より形態特性、種子形成に優れる系統をモデル系統として確立しました。このモデル系統は、今後のキク属における分子遺伝学研究の中核となると期待されることから、NBRP広義キク属を通じて配布を開始しました。現在のところデータベースには掲載されていませんが、使用を希望される方はお問合せ下さい。

キクタニギクを用いたゲノム基盤の整備

二倍体であるキクタニギクはキク属ゲノム研究の中核的な素材としてゲノム研究基盤の整備が進められています。NBRP広義キク属では、ゲノム配列の決定、遺伝地図の構築、BACライブラリーの構築などを日本国内の研究機関と共同で進めています。

キクタニギクBACライブラリー

ゲノミックライブラリーは分子遺伝学研究を進めるためのツールとして重要な役割を果たします。我々は、キクタニギク自殖第5代系統を用いてゲノミックライブラリーの一種であるBACライブラリーを作成しました。作成したBACライブラリーは約10万クローンからなり、キクタニギクゲノム(約3Gbp)の概ね3倍程度カバーしています。ライブラリー構築に合わせて、スクリーニングを効率化するための三次元プールを作成しており、目的のゲノム断片を持ったクローンを迅速に得ることができます。

このBACライブラリーについて提供を始めました。物理地図の整備はできておらず、お送り頂いたプライマー配列を元にしてPCRスクリーニングを行い、目的とする断片を含むBACクローンをお返しする形になりますが、希望する方はお問い合わせください。

キクキク