Analysis of the mechanism of internal browning of Japanese radish

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ダイコンは冷涼性の作物で、夏期の高温期に栽培するとしばしば根身内部が淡褐色から黒褐色を呈する生理障害「内部褐変症」が発生し、その品質が大幅に低下する。前年度は、高温ストレス強度の異なる材料を用いて主として免疫組織化学的観察と糖代謝関連遺伝子の発現解析の観点から検討した。その結果、高温ストレスによって内部褐変症の発生が助長された根部では、Methylglyoxal、3-Deoxyglucosone imidazoloneなどの多種のAEGsが集積し、メイラード反応が亢進していることがわかった。また、これと連動してHexanoyl-lysine、Acrolein、Dityrosineの根部組織への集積度も高まり、酸化ストレス反応も亢進していることも明らかとなった。しかし、還元糖濃度やそれに関連する遺伝子の挙動とメイラード反応の亢進との間には一定の関係は認められなかった。メイラード反応の中間代謝産物である反応性の高いカルボニル化合物は、不飽和脂肪酸の過酸化の過程からも派生するので、本年度は実験で得られた材料を用いて、脂肪酸の組成や不飽和脂肪酸からカルボニル化合物に至る反応系に関与する酵素（リパーゼ、LOXなど）の遺伝子の発現解析を行った。また、酸化ストレスの原因となる活性酸素種の発生の場について、特にNADPH依存性ROSバーストとミトコンドリア電子伝達系に着目して関連遺伝子の発現解析も行った。その結果、高温ストレスによって内部褐変症の発生が助長された根部ではNADPH依存性ROSバースト関連遺伝子やLOX遺伝子が上方制御されることが明らかとなった。