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

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。

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。