チューリップにおける4ーメチレングルタミンと関連物質の代謝

郁金香中4-亚甲基谷氨酰胺及相关物质的代谢

• 批准号: 62470116
• 负责人: 大山 卓爾
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-62470116/
• 关键词: チューリップ; 4ーメチレングルタミン; グルタミン; 窒素代謝; 構造決定; 2ーオキソー4ーメチルー3ーペンテンー1,5ージオイックアシッド; 茎葉部; 窒素の移行

チューリップは開花期前後, 葉と茎に4ーメチレングルタミン(MG)を高濃度に集積した. 生育時期別に^<15>N標識培養液を供与する実験から,開花時に茎葉部に貯積したMGは,母球N約15%,冬期吸収N約30%,萠芽後吸収N約55%のN由来率を示し,萠芽後に吸収したNからも活発に合成されていることが確認された. しかしながら,開花期以降に吸収したNからのMGの合成は,根では活発に起ったが,茎葉部ではほとんど見られなかった. 更に開花後,茎葉部におけるMG含量が収穫時まで減少を続けた. したがって,MGは開花期まで茎葉部に集積するが,それ以降集積は停止し,逆に新球へのN供給源として機能するものと考えられた.根基部より採取した導管溢泌液の分析から,根から地上部へのNの移動形能は主にGlnであり,MGは根から地上部へ移動しないことが判明した. 根においてMGは高濃度に存在し,緩慢ではあるが明らかに代謝回転していることから,込内のMGのNはGlnに渡された後移動するのかも知れない.^<15>N標識のGlu,Gln,Leuを各器官切片に投与したところ,どの部位でもMG生成能が示されたが,その前駆体及び生合成経路については同定できなかった.チューリップの茎葉に多量に集積する未知の有機酸を単離精製し,NMR,GCMS等の分析結果から,2ーoxo-4-methyl-3-pentene-1,5-dioic acid(OMPD)と同定された. OMPDは,MGのアミド基とアミノ基が脱離し,更にメチレン基の二重結合が転移した構造を有し,MGの代謝関連物質と思われる.OMPDは葉内では収穫時まで集積傾向が認められたことから,MGの分解産物かも知られい. 22品種に含まれるMGとOMPD含量を測定したところ,両化合物とも全品種に検出され,乾物当り平均含有率は,葉でMG0.7%,OMPD8.8%,茎ではMG1.5%,OMPD5.4%であった. このうちNを多量に集積する品種ほどMG,OMPD含有量とも高い傾向が認められた.

Before and after flowering, the leaves and stems were concentrated in high concentrations. The N uptake rate after germination <15>is about 55%. The N uptake rate after germination is about 15%. The N uptake rate after germination is about 55%. In flowering stage, the root is active and the stem and leaf are active. After flowering, MG content in stems and leaves decreased. In the flowering stage of MG, the accumulation of stem and leaf parts is stopped by decreasing the accumulation, and the function of N supply source is examined. Analysis of exudates from the root canal, root canal, upper canal, upper High concentrations of MG exist in the roots, and the metabolism of MG in the roots is slow.^ <15>N identifies Glu,Gln,Leu, and MG production in all organ sections, precursors and biosynthetic pathways. An unknown organic acid was isolated and purified by NMR,GCMS, etc. The analytical results of 2-oxo-4-methyl-3-pentene-1,5-dioic acid(OMPD) were determined. OMPD has a tendency to accumulate in the leaves of MG, and the decomposition products of MG have a tendency to accumulate in the leaves. The content of MG and OMPD in 22 varieties was determined. The average content of MG and OMPD in leaves was 0.7%, 8.8% and 1.5%, 5.4% respectively. The content of OMPD tends to be higher than that of MG.

项目成果

北島信行: 日本土壌肥料学雑誌.

Nobuyuki Kitajima：日本土壤与肥料科学杂志。

Takuji Ohyama: Soil Science & Plant Nutrition.

大山卓司：土壤科学