バラの花持ち性向上を目指した花弁細胞生長機構の生理・分子生物学的解明

Research Project

Project/Area Number	17580025
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Horticulture/Landscape architecture
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	山田邦夫名大, 生命農学研究科, 助手 (30345871)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000) Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000) Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords	バラ / 花弁成長 / 切り花の日持ち性 / 糖代謝 / インベルターゼ / 細胞壁 / エクスパンシン / 発現解析
Research Abstract	本研究では、バラの蕾から開花に至る花弁生長に着目し、主に糖代謝と細胞壁のゆるみに関して解析を進めた。 (1)糖代謝に関して小さい蕾の段階で樹上から収穫し切り花にすると、水処理だけでは花弁は生長しない。スクロース処理によりある程度生長するが、樹上程には大きく開花しない。樹上の花弁では小さい蓄から開花する段階で、細胞壁・液胞型酸性インベルターゼ活性が共に上昇していた。特に細胞壁型でその上昇は顕著であった。一方、切り花にすると水処理スクロース処理共にインベルターゼ活性の上昇は見られずむしろ減少していた。小さい蕾から開花するためには、スクロースの供給が不可欠であり、さらに樹上ではスクロースが花弁内で活発に代謝されることでより多くの糖を蓄積しさらに肥大生長をしているものと推定される。生長した蕾の段階で収穫すると、水処理のみでも開花した。この生長した蕾では、その後の開花に必要な糖がすでに充分蓄積しているものと考えられる。切り花品質においては、糖がある程度蓄積した段階で蕾を収穫することが重要であると考えられる。 (2)細胞壁のゆるみに関して細胞壁をゆるめる働きをするタンパク質であるエクスパンシンについてcDNAクローニングと花弁での発現解析を試みた。その結果、αエクスパンシンと推定されるクローンが得られ、それらは3つのタイプに分けられた(RhEXPA1、2および3)。RhEXPA1は3つの中でも最も多くのクローン数が単離されたが、ポリAシグナルの付加部位が異なったり数個の塩基が異なっていたりするmRNAが複数得られた。それらは同じ遺伝子であると推察された。3つのタイプを区別できるプライマー対を設計し、半定量的なRT-PCRによる解析を試みた。その結果、特にRhEXPA2と3は花弁生長に特異的な発現パターンを示すことが明らかとなった。