カンキツ果実におけるアントシアニン蓄積の分子機構の解明
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22K05610
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
馬 剛 静岡大学, 農学部, 助教 (20767412)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | アントシアニン / ブラッドオレンジ / 転写因子 / 機能解析 |
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| Outline of Research at the Start |
ブラッドオレンジ果実には、他のカンキツ果実にはほとんど含まれないアントシアニンが蓄積される。本研究では、ブラッドオレンジ果実におけるアントシアニン蓄積の制御機構を解明するために、培養した砂じょうを用いて温度、様々な波長の光、植物ホルモン、DNAメチル化などの要因がアントシアニンの蓄積に及ぼす影響を明らかにする。また、マイクロアレイ解析を行うことにより、アントシアニン生合成を調節する転写因子を単離する。単離した転写因子をアグロインフィルトレーション法を用いてカンキツ果実またはカルスに導入し、機能解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は，カンキツ果実におけるアントシアニン蓄積メカニズムを明らかにすることにより，ブラッドオレンジ果実の成熟過程における着色機構の全容を解明し，効果的な収穫前・収穫後の着色促進技術を開発することである。
令和4年度は，ブラッドオレンジにおけるアントシアニン蓄積の分子機構を解明するため，アントシアニン含量の異なる品種であるウンシュウミカンの‘宮川早生’,‘太田ポンカン’およびブラッドオレンジを用いて，果実のフラボノイドとアントシアニン含量の季節変動および生合成遺伝子CitF3Hの発現変動を調査した。また，in vitroとin vivoの方法を用いて，CitF3Hの機能を解明した。その結果，CitF3Hはナリンゲニン3位の水酸化を触媒する酵素であり，ブラッドオレンジのアントシアニン生合成に関与する重要な酵素であることが示唆された。
また，ブラッドオレンジ果実におけるアントシアニン蓄積に及ぼす温度の影響を調査するため，ブラッドオレンジの培養砂じょうに5℃，10℃，15℃および20℃の温度処理を行った。その結果，培養4週でアントシアニン含量は，‘モロ’において20℃の対照区と比較して10℃および15℃で含量の増大がみられ，‘タロッコ’において5℃，10℃および20℃で含量の増大が認められた。両品種いずれも10℃で大きく影響がみられ，外観からも濃いアントシアニンの蓄積が認められた。‘モロ’および‘タロッコ’いずれの品種においても10℃処理でアントシアニン生合成関連遺伝子（CitCHS1，CitCHS2，CitCHI，CitF3H，CitF3’H, CitF3’5’H, CitDFR, CitANSおよびCitUFGT）の発現レベルが増大し，アントシアニン含量の増大が認められた。以上の結果より，ブラッドオレンジ果実のアントシアニン代謝には10℃の低温が最も大きな影響を及ぼすことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ブラッドオレンジ果実（‘モロ’と‘タロッコ’）の培養砂じょうを用いて，温度（5°C，10°C，15°Cおよび20°C），光照射，植物ホルモン（アブシシン酸，ジャスモン酸，サリチル酸およびエチレン）およびDNAメチル化阻害剤（5-azacytidine）などの処理を行った。アントシアニンの蓄積が認められるか視覚的に確認し，アントシアニン含量をHPLCにより定量した。また，アントシアニン生合成遺伝子の発現レベルの変動をリアルタイムPCRにより解析した。これらの解析を行い，ブラッドオレンジ果実のアントシアニン代謝には10℃の低温が最も大きな影響を及ぼすことが明らかになった。
以上より，今年度の研究は「おおむね順調に進展している」と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度で着色促進が認められた処理の培養砂じょうについて，マイクロアレイ解析により遺伝子発現を網羅的に比較し，アントシアニン生合成を調節する候補転写因子を絞り込む。さらに，リアルタイムPCRにより候補転写因子の発現を確認する。単離した候補転写因子をアグロインフィルトレーション法を用いて一過的過剰発現を誘導する。組織からアントシアニンを抽出し，HPLCにより分析を行う。令和5年度は以上のような研究を計画的に遂行する。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
