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カロテノイド関連遺伝子の発現抑制による黄花トルコキキョウの作出

通过抑制类胡萝卜素相关基因的表达生产黄花桔梗

基本信息

批准号：
09F09743
负责人：
大宮あけみ
金额：
$ 0.77万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09743/
关键词：
カロテノイドトルコギキョウ花色遺伝子組換え

项目摘要

トルコギキョウの白色および淡黄色花弁におけるカロテノイドの生合成および分解に関与する酵素遺伝子の発現を定量RT-PCR法により解析した。その結果、白色花弁も淡黄色花弁も発達の初期には全ての酵素遺伝子が一定量発現していたが、発達が進むにつれて発現量が低下し、発達後期にはほとんど発現していなかった。また、カロテノイド生合成の鍵酵素であるフィトエン合成酵素遺伝子(PSY)の発現が淡黄色花弁において白色花弁よりも顕著に高い傾向にあった。花弁におけるカロテノイドの蓄積に重要な役割を果たすβ-環水酸化酵素遺伝子(CHYB)の発現は花弁のカロテノイド量との相関は認められなかった。一方、カロテノイドの分解に関与するカロテノイド酸化開裂酵素遺伝子(CCD4)の発現は、花弁の発達後期において白色花弁の方が淡黄色花弁よりも高くなる傾向が認められた。これらの結果から、トルコギキョウ花弁のカロテノイド量は合成と分解のバランスにより決定し、淡黄色花弁において、開花時にもわずかにカロテノイドが蓄積しているのは、発達初期に合成されたカロテノイドが分解しきれずに残っているためと考えられた。ゲラニルゲラニルピロリン酸からゼアキサンチンを合成する際に必要な5種類の酵素をコードする遺伝子を花弁特異的なプロモーターに繋いだコンストラクトを構築した。これを白花および淡黄花のトルコギキョウ品種にアグロバクテリウム法により導入し、形質転換体を多数獲得した。これらの形質転換体は、低温処理後、鉢上げし、現在閉鎖系温室において栽培中である。トルコギキョウは、導入から開花するまで約9ヶ月を要するため、Dr.Liuが遺伝子を導入した形質転換体は未だ開花に至っていない。今後、受け入れ研究者が研究を引き継ぎ、表現型の解析を行っていく予定である。

The expression of enzyme genes related to the biosynthesis and decomposition of white and yellowish flowers was analyzed by quantitative RT-PCR. As a result, white flowers and pale yellow flowers were developed in the early stage, and a certain amount of enzyme was developed in the middle stage, and the amount of enzyme was reduced in the late stage. The development of Psy (light yellow flower), Psy (white flower), Psy (green flower), P The important function of the accumulation of flower components and the related function of the production of β-cyclohydrase gene (CHYB) are identified. On the other hand, the decomposition of white flowers is related to the development of acid cracking enzyme (CCD4), and the development of white flowers is related to the development of yellow flowers. The result is that the amount of the flower is synthesized and decomposed, and the amount of the flower is determined. The yellow flower is synthesized and decomposed, and the amount of the flower is accumulated. The initial period of the flower is synthesized and decomposed. Five kinds of enzymes are necessary for the synthesis of enzymes. The white flowers and the yellow flowers are mostly obtained by introducing them into the plant. After low temperature treatment, the temperature of the rice bowl was changed, and now the closed system was cultivated in the greenhouse. About 9 months ago, Dr. Liu introduced the seed into the body and the flower was not in the middle. In the future, researchers will study the relationship between phenotype analysis and gene expression.