2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K07589
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小原 均 千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 教授 (40160931)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 構成糖含量 / スクロース / スクロース代謝関連酵素活性 / スクロース代謝関連酵素遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リンゴ果実中に糖度分布が生じる内的原因を解明することを目的に、‘ふじ’果実を用いて、果実成熟期における果頂部と果梗部の部位の違いによる果肉中の構成糖含量および糖代謝関連酵素活性の推移ならびに糖代謝関連酵素遺伝子の発現量を調査した。その結果、果肉中の糖の構成比が2番目に高いスクロース（Suc）含量は成熟が進むにつれて果梗部に比べて果頂部で高くなり、そのことにより収穫期の全糖含量は果梗部より果頂部で高くなることから、Suc蓄積量の違いが糖度分布が生じる主因であることが再確認された。そこで、Suc蓄積に関わるSuc合成酵素（SS、Suc合成方向）、Sucリン酸合成酵素（SPS、Suc合成）、酸性インベルターゼ（AINV、Suc分解）および中性インベルターゼ（NINV、Suc分解）活性の推移を両部位で比較したところ、有意な差異は認められなかったものの成熟開始期頃にはSPS活性は果梗部より果頂部で高く、SS活性は果頂部より果梗部で高かったが、成熟が進むにつれて果梗部より果頂部においてSPS活性は常に高く推移し、SS活性は高くなる傾向にあった。また、有意な差異は認められなかったもののAINV活性は成熟開始期および成熟中期頃に果頂部より果梗部で高く、NINV活性は成熟前期に果頂部より果梗部で高かったものの成熟中期以降は両部位で差異が見られない傾向にあった。一方、Suc蓄積に関わる酵素遺伝子発現の解析を試みたところ、果梗部では抽出したRNAの品質に問題があり良好な結果が得られず、果頂部に比べて著しく低い発現量となり、両部位での比較ができなかった。以上の結果より、糖度分布が生じる内的原因の一つとして、部位の違いによりSS、SPSおよびAINV活性が異なることが関係している可能性が示唆されたたが、さらに検討が必要であるとともに遺伝子発現解析についてはRNA抽出法から再検討する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では当年度は果実の部位の違いによる構成糖含量、Suc代謝関連酵素活性ならびにSuc代謝関連酵素および糖トランスポーター遺伝子発現の推移を明らかにする計画であった。しかし、Suc代謝関連酵素活性の測定において反復数を3としたが、測定技術の未熟もあり、測定値の標準偏差の値が大きく、著しく大きい場合は反復数を増やして測定したものの、結果的に部位の違いによる明確な差異の有無を明らかにすることができなかった。したがって、酵素活性測定法の技術習得が急務である。一方、Suc代謝関連酵素遺伝子発現の解析では、既報より酵素活性と遺伝子発現量との相関が5％水準以下で有意に高い10のSuc代謝関連酵素遺伝子のプライマーを合成しqRT-PCRを行ったところ、ほとんどのプライマーでPCR条件に問題なかったが、用いたRNA抽出法では抽出したRNAの品質に差異を生じてしまい、10遺伝子すべての発現量を見ることができず、また、果梗部側でのRNAの品質が悪く、良好な結果が得られなかった。したがって、RNA抽出法の再検討が必要である。さらに、糖トランスポーター遺伝子発現の解析には至っていない。したがって、RNA抽出法の再検討後にSuc代謝関連酵素遺伝子と合わせ、発現解析を行う必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗状況を踏まえ、課題となった酵素活性測定法の技術習得とRNA抽出法の再検討を次年度の果実成熟期前までに行い、Suc代謝関連酵素活性ならびにSuc代謝関連酵素および糖トランスポーター遺伝子発現の推移を明らかにするとともに、当初計画していた果実の部位の違いによる果肉細胞の数と大きさの測定を行い、これらが糖蓄積と関係するのか、また、果実の部位の違いによる組織内エチレンおよび内生アブシシン酸濃度の推移の測定を行い、いずれの植物ホルモンが糖蓄積に関連深いのかについて考察を行う。
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