果実品質改良のための品質制御遺伝子の単離と遺伝子導入

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06304013
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 山木 昭平 名古屋大学, 農学部, 教授 (70210341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仁藤 伸昌 佐賀大学, 農学部, 教授 (80015809) ; 杉浦 明 京都大学, 農学部, 教授 (00026379) ; 三位 正洋 千葉大学, 園芸学部, 教授 (30093074) ; 南川 隆雄 東京都立大学, 理学部, 教授 (30087001) ; 秋浜 友也 名古屋大学, 明治大学・農学部, 教授 (90167841)
• Keywords: ACC合成酵素遺伝子 / ACC酸化酵素遺伝子 / S6PDH遺伝子 / SPS遺伝子 / カキの形質転換体 / ブドウの形質転換体 / カンキツの形質転換体 / リンゴの形質転換体

Research Abstract

key酵素の遺伝子の単離:メロン佳日よりエチレン生成のACC合成酵素とACC酸化酵素の遺伝子を単離し、それらの発現調節機構を明らかにした。さらに、同様の発現調節機構をトマトにおいても検討し、ACC合成酵素の発現は蛋白質レベルでの修飾を受けることを示唆した。バラ科果実の転流糖代謝のkey酵素であるソルビトール脱水素酵素のcDNAクローンを単離し、塩基配列を決定した。また、スクロース合成酵素及びスクロースーリン酸合成酵素の遺伝子をカンキツより釣り上げ全塩基配列を決定し、果実生長に伴う発現パターンを明らかにした。インゲンマメに単離したコンカナバリン遺伝子を導入し、形質転換体を得、その発現を調べたところ、種子子葉中で発現することを明らかにした。
再分化系の確立と遺伝子導入:アグロバクテリウムとリンゴ形質転換体作出の系を確立することが出来、マーカー遺伝子の代わりにソルビトール-6ーリン酸脱水素酵素のキメラ遺伝子を導入し、PCR法により生長さ-した個体の葉に組み込まれたことを確認した。同様にソルビトール-6ーリン酸脱水素酵素のキメラ遺伝子をカキ培養細胞にアグロバクテリウム系により導入し、形質転換体を得ることが出来、ソルビトールが合成されることを確認した。ブドウ葉片にアグロバクテリウムによるマーカー遺伝子を導入し、Embryogenicカルス形成系を利用して形質転換体作出系を確立した。さらに、ブドウのプロトプラストより植物体再生系の確立に成功した。カンキツにおいては、野生種を含む様々な品種のカルスからの植物体再生系を検討し、多くの種類で成功した。このように果樹においても、従来困難とされていた形質転換体の作出が主要な果樹で可能になった。

Research Products

• [Publications] Yoon,I.,Mori,H.,Kim,J.,Kang,B.,Imaseki,H.: "VR-ACS6 is an auxin-inducible 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase gene in mung bean(Vigna radiata)." Plant Cell Physiol.38(in press). (1997)
• [Publications] Yamaguchi,H.,Kanayama,Y.,Soejima,J.,Yamaki,S.: "Changes in the amounts of the NAD-dependent sorbitol dehydrogenase and its involvement in the develpment of apple fruit." J.Amer.Soc.Hort.Sci.121. 848-852 (1996)
• [Publications] 坂西 香,金山喜則,山木昭平: "ソルビトール-6ーリン酸脱水素酵素のモモ葉における発現." 園芸学会雑誌. 65(別1). 152-153 (1996)
• [Publications] Komatsu,A.,Takanokura,Y.,Omura,M.,Akihama,T.: "Cloning and molecular analysis of cDNAs encoding three sucrose phosphate synthase isoforms from a citrus fruit(Citrus unshiu Marc.)." Mol.Gen.Genet.252. 346-351 (1996)
• [Publications] Kim,J.W.,Minamikawa,T.: "Transformation and regeneration of French been plants by the particle bombardment process." Plant Science.117. 131-138 (1996)
• [Publications] Zhong,P.-Y.,Tanaka,T.,Yamauchi,D.,Minamikawa,T.: "A 28-kDa pod storage protein of Phaseolus vulgaris.Purification,cDNA cloning,and nucleotide sequence." Plant Physiol.113(in press). (1997)
• [Publications] 伊藤祐司,小森貞雄,大村三男,金山喜則,山木昭平,副島淳一: "ソルビドール合成酵素遺伝子を増幅した形質転換リンゴの作出." 育種学雑誌. 97(別1)(in press). (1997)
• [Publications] Tamura,M.,Tao,R.,Sugiura,A.: "Production of dodecaploid plants of Japanese persimmon(Diospyros kaki L.) by colchicine treatment of protoplasts." Plant Cell Reports.15. 470-473 (1996)
• [Publications] 高玖,田尾龍太郎,Dandekar,A.M.,杉浦 明: "リンゴ由来のソルビトール-6ーリン酸脱水素酵素cDNAを導入したカキの形質転換体におけるソルビトールの生合成." 園芸学会雑誌. 66(別1)(in press). (1997)
• [Publications] Zhu,Y.-M.Hoshino,Y.,Nakano,M.,Mii,M.: "Highly efficient system of plant regeneration from protoplasts of grapevine (Vitis vinifera L.) through somatic embryogenesis and activated charcoal." Plant Science.118(in press). (1997)
• [Publications] Jumin,H.B.,Nito,N.: "In vitro flowering of Fortunella hindsii(Champ.)." Plant Cell Reports.15. 484-488 (1996)
• [Publications] Jumin,H.B.,Nito,N.: "Plant regeration via somatic embryogenesis from protoplasts of Uganda cherry orange (citropsis schweinfurthii)." Plant Cell Reports.15. 754-757 (1996)
• [Publications] Godo,T.,Mii,M.: "Biotechnology in agriculture and forestry,Vol.38,Plant protoplasts and genetic engineering VII." Springer-Verlag,Berlin,Heidelberg., 79-89 (1996)