植物二次代謝産物の生合成と液胞の機能

植物次生代谢产物的生物合成和液泡功能

• 批准号: 10219208
• 负责人: 星野 敦
• 金额: $ 26.94万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10219208/
• 关键词: 液胞; アントシアニン; 花色; pH; アサガオ; Na^+; H^+ exchenger; H^+exchenger; マルバアサガオ; アントシアニン色素; Pr遺伝子; Mg遺伝子; H^+ exchanger; クラボノイド 3′-ヒドロキシラーゼ; H^<[+>exchanger; フラボノイド3'-ヒドロキシラーゼ; 植物二次代謝物産

液胞は植物が行う生命活動における重要な機能を司ることが分かっているが、植物二次代謝産物、とくに花の主要色素であるアントシアニンの液胞への輸送と貯蔵、呈色に関する遺伝子レベルでの解析は進んでいない。本研究ではアサガオを材料にして、これらの過程に関わる遺伝子などを単離・同定して花色との関連を解明し、液胞の機能と役割について総合的に明らかにすることを目的としている。本年度は下記のような知見を得た。1)アントシアニン色素にグルコースを付加する新規の酵素遺伝子をクローン化した。また、花色が暗色化するdusky変異は、本酵素遺伝子の4bpの挿入変異であることを見いだした。さらに、本酵素遺伝子を導入したペチュニアで、ペチュニアには存在しないアントシアニンの生合成と花色の変化を確認した。2)アサガオ花弁の表層細胞のpHは開花に伴い一過的に6.6から7.7程度に上昇し、昨年度までに、この一過的上昇に液胞型Na^+/H^+exchenger(NHX1)が関わることを明らかにしている。本年度はNHXと同調して働くことでpH上昇に関わる遺伝子の探索を行い、サブトラクション法やESTデーターベースの検索により侯補遺伝子を複数得ることに成功した。一方、NHX1に相同性が高いNHX2遺伝子もクローン化して発現を検討したが、NHX1とは異なり花弁での発現は僅かで実生にナトリウムを与えることで誘導されることから、花色ではなく対塩性に関わることが示唆された。3)トウモロコシおよびペチュニアでアシトシアニンの液胞への輸送に関わるとされるグルタチオンS-転移酵素(GST)遺伝子の相同遣伝子をクローン化した。色素生合成系遺伝子の転写を活性化する遺伝子の支配下にあることから、アサガオにおいてもGSTが色素の輸送に関わることが示唆された。

Cell is an important function of plant life activities, such as transportation, storage and color analysis of secondary metabolites, main pigments of flowers. This study aims to clarify the relationship between cell functions and the integration of materials and processes. This year, we will record our achievements. 1) A new enzyme gene is added to the pigment system. The 4bp sequence of this enzyme gene is different from the 4bp sequence of this enzyme gene. In addition, the enzyme gene was introduced into the cell, and the cell was identified as a member of the cell. 2) The pH of the surface cells of the flower is 6.6 ~ 7.7 during flowering, 6.6 ~ 7.7 during flowering, 6.7 ~ 7.7 during flowering, 6.6 ~ 7.7 during flowering, 6.7 ~ 7.7 ~ 7.7 during flowering, 6.7 ~ 7.7 during flowering, 6.7 ~ This year, the NHX homology test was successfully conducted on the basis of the pH increase, the EST test was successfully conducted on the basis of the supplementary test. NHX1, NHX2, NHX3, NHX4, NHX5, NHX6, NHX7, NHX8, NHX9, NHX9, NH9, NHX9, NH9, NH9, 3) The same gene of GST gene is transformed into the same gene of GST gene. Pigment biosynthesis is controlled by the activation of the gene, which is responsible for the transport of the pigment.

项目成果

T.Yamaguchi et al.: "Molecular cloning of a cDNA sepuence encoding the H+1Ca2+antiporter 2 from Japanese morning glory." Plant Physiol.(in press).

T.Yamaguchi 等人：“编码来自日本牵牛花的 H 1Ca2 逆向转运蛋白 2 的 cDNA 序列的分子克隆。”

S.Iida et al.: "Floricultural traits and transposable elements in the Japanese and common morning glories."Ann.N.Y.Acad.Sci.. 870. 265-274 (1999)

S.Iida 等人：“日本牵牛花和常见牵牛花中的花艺特征和转座因子。”Ann.N.Y.Acad.Sci.. 870. 265-274 (1999)

石川直子: "アサガオ:園芸植物からモデル植物へ"遺伝(別冊、遺伝学はゲノム情報でどう変わるか). 15. 32-41 (2002)

Naoko Ishikawa：“牵牛花：从园林植物到模型植物”遗传学（单卷，遗传学如何随基因组信息变化）。 15. 32-41 (2002)。

仁田坂英二: "アサガオの連鎖地図とトランスポゾンディスプレイ"細胞工学別冊、植物細胞工学シリーズ. 14. 179-185 (2001)

Eiji Nittasaka：“牵牛花中的连锁图谱和转座子显示”细胞工程特刊，植物细胞工程系列14. 179-185 (2001)。

S.Fukada-Tanaka,Y.Inagaki, et al.: "Colour-enhancing protein in blue petals."Nature. 407. 581 (2000)

S.Fukada-Tanaka、Y.Inagaki 等人：“蓝色花瓣中的增色蛋白”。《自然》。