エチレン感受性および非感受性花きにおける花弁脱離機構の解明

阐明乙烯敏感和不敏感花的花瓣脱落机制

• 批准号: 15780032
• 负责人: 棚瀬 幸司
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: National Agricultural Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780032/
• 关键词: デルフィニウム; エチレン受容体; グルカナーゼ; ポリガラクツロナーゼ; 離層形成

花弁(がく片を含む)が脱離する花きは花弁と花床との間に離層が形成され、その後花弁が落下する。代表的な種としてバラ、デルフィニウム、チューリップ、ユリ、トレニアなどがあげられる。花弁の離層形成機構については園芸植物ではあまり調べられていない。また、ユリやチューリップなどの球根類はエチレン非感受性であり、エチレン阻害剤やエチレン生合成関連遺伝子のアンチセンス導入などによる花持ち延長効果は期待できない。そのため、離層の形成機構に関する基礎データを得る必要がある。そこで本研究では、離層形成に最も関連のある細胞壁分解酵素遺伝子のうち、セルラーゼ(β-1,4-グルカナーゼ)とペクチナーゼ(ポリガラクツロナーゼ)遺伝子のクローニングを行った。さらに、デルフィニウムからエチレン受容体遺伝子をすでにクローニングしていることから、合わせて発現解析を行った。始めに、デルフィニウムがく片の離層から5mm以内の組織を切り取り、RNAの抽出を行った。トマト、アラビドプシス等の植物間で保存されているセルラーゼとべクチナーゼ遺伝子の配列をもとにプライマーを作成し、RT-PCRを行った。増幅されたcDNA断片はpT7 Blue T-Vectorにクローニングし、塩基配列を決定した。クローニングしたcDNAの部分塩基配列を決定し、それぞれをBLASTを用いて推定されるアミノ酸配列を比較した。グルカナーゼのcDNAクローンは推定されるアミノ酸がトマトのグルカナーゼと88%、アボカドのグルカナーゼと86%、モモのグルカナーゼと86%類似しており、Del-cellはβ-1.4グルカナーゼであると考えられた。ポリガラクツロナーゼのクローニングを行ったところ、2種類のクローン(Del-PG1とDel-PG1-PG2)はβ-1,4-グルカナーゼであると考えられた(形)を得た。これらの推定されるアミノ酸の類似性は43%であった。それぞれをBLASTで検索したところ、Del-PG1はend型のポリガラクツロナーゼと、Del-PG2はexo型のポリガラクツロナーゼと類似性が高かった。一方、エチレン受容体遺伝子(D1-ERS1-3、D1-ERS2)の発現は花で高く、茎や葉では低かった。これらの遺伝子は花において老化にともなう変動が少なかったが、エチレン処理を行うとがくでのみ発現が高くなった。

Flower chemical (が く を contain む) が from す る flower き は flower chemical と flower beds と の が に abscission layer is formed between さ れ, そ の flower after chemical sets が す る. Representative of な と し て バ ラ, デ ル フ ィ ニ ウ ム, チ ュ ー リ ッ プ, ユ リ, ト レ ニ ア な ど が あ げ ら れ る. The destratification structure of flowers is に に に て て て て. The plants of the garden are で あま あま <e:1>. They are べられて な な. ま た, ユ リ や チ ュ ー リ ッ プ な ど の ball root class は エ チ レ ン the susceptibility で あ り, エ チ レ ン resistance against tonic や エ チ レ ン biosynthesis masato even heritage 伝 son の ア ン チ セ ン ス import な ど に よ る fruit hold ち to extend the unseen は expect で き な い. Youdaoplaceholder0 ため ため, the formation mechanism of the separation layer に is related to the する basis デ タを タを る is necessary がある. そ こ で this study で は, abscission layer to form the most も に masato even の あ る cell-wall degradation enzyme heritage 伝 son の う ち, セ ル ラ ー ゼ (beta 1, 4 - グ ル カ ナ ー ゼ) と ペ ク チ ナ ー ゼ (ポ リ ガ ラ ク ツ ロ ナ ー ゼ) heritage 伝 son の ク ロ ー ニ ン グ を line っ た. さ ら に, デ ル フ ィ ニ ウ ム か ら エ チ レ ン by let body heritage 伝 son を す で に ク ロ ー ニ ン グ し て い る こ と か ら and わ せ て 発 now line analytical を っ た. The めに and デ デ フィニウムがく フィニウムがく slices are taken from the を tissue within ら5mm of the separation layer, and the を RNA samples are extracted for った. ト マ ト, ア ラ ビ ド プ シ ス で between の plants such as save さ れ て い る セ ル ラ ー ゼ と べ ク チ ナ ー ゼ heritage 伝 の match sequence を も と に プ ラ イ マ ー を make し, rt-pcr を line っ た. Amplitute-enhanced されたcDNA fragment <s:1> pT7 Blue T-Vectorに <s:1> ロ ロ ニ <s:1> グ グ に and base coordination を determine た た. ク ロ ー ニ ン グ し た cDNA の part salt base with を decided し, そ れ ぞ れ を BLAST を with い て presumption さ れ る ア ミ ノ acid with column を compare し た. グ ル カ ナ ー ゼ の cDNA ク ロ ー ン は presumption さ れ る ア ミ ノ acid が ト マ ト の グ ル カ ナ ー ゼ と 88%, ア ボ カ ド の グ ル カ ナ ー ゼ と 86%, モ モ の グ ル カ ナ ー ゼ と 86% similar し て お り, Del - cell は beta 1.4 グ ル カ ナ ー ゼ で あ る と exam え ら れ た. ポ リ ガ ラ ク ツ ロ ナ ー ゼ の ク ロ ー ニ ン グ を line っ た と こ ろ, 2 species の ク ロ ー ン (Del - PG1 と Del - PG1 - PG2) は beta 1, 4 - グ ル カ ナ ー ゼ で あ る と exam え ら れ た た を (form). Youdaoplaceholder2 れら <s:1> presume that されるア されるア ノ acids are ノ similar for 43%であった. そ れ ぞ れ を BLAST で 検 cable し た と こ ろ, Del - PG1 は type end の ポ リ ガ ラ ク ツ ロ ナ ー ゼ と, Del - PG2 は exobiology type の ポ リ ガ ラ ク ツ ロ ナ ー ゼ と similarity が high か っ た. Side, エ チ レ ン by let body heritage 伝 child (D1 - ERS1-3, D1 - ERS2) の 発 は now spend high で く, stem や leaf で は low か っ た. こ れ ら の heritage 伝 は flower son に お い て aging に と も な う - still less が な か っ た が, エ チ レ ン 処 Richard を line う と が く で の み 発 now が high く な っ た.

项目成果

Umed K.Pun, Hiroko Shimizu, Koji Tanase, Kazuo Ichimura: "Biochemical role of sucrose in the byosynthesis of ethylene in spray carnation flowers"8th International Symposium Postharvest Physiology of Ornamentals. 26 (2003)

Umed K.Pun、Hiroko Shimizu、Koji Tanase、Kazuo Ichimura：“蔗糖在喷雾康乃馨花乙烯合成中的生化作用”第八届国际观赏植物采后生理学研讨会。

Hiroshi Hashizume, Koji, Tanase, Katsuhiro Shiratake, Hitoshi Mori, Shohei Yamaki: "Purification and characterization of two solble acid invertase isozymes from Japanese pear fruit."Phytochemistry. 63. 125-129 (2003)

Hiroshi Hashizume、Koji、Tanase、Katsuhiro Shiratake、Hitoshi Mori、Shohei Yamaki：“日本梨果实中两种可溶性酸性转化酶同工酶的纯化和表征。”植物化学。

老化したカーネーション花弁におけるプログラム細胞死の検出とエチレン阻害剤とスクロースによる抑制

老化康乃馨花瓣中程序性细胞死亡的检测以及乙烯抑制剂和蔗糖的抑制

• 发表时间: 2004
• 期刊: 園芸学会雑誌 別冊 73
• 作者: 能岡智;山田哲也;Umed K.Pun;棚瀬幸司;市村一雄
• 通讯作者: 市村一雄

Effects of Light Intensity on Flower Life of Potted Delphinium Plants

光强对盆栽飞燕草花期的影响

• 期刊: Journal of the Japanese Society for Horticulture Sciece (in press)
• 作者: Koji Tanase;Ayuko Ushio;Kazuo Ichimura
• 通讯作者: Kazuo Ichimura

Koji Tanase, Kazuo Ichimura: "Molecular cloning of ethylene receptor genes from Delphinium flowers"8th International Symposium Postharvest Physiology of Ornamentals. 89 (2003)

Koji Tanase，Kazuo Ichimura：“飞燕草花乙烯受体基因的分子克隆”第八届国际观赏植物采后生理学研讨会。