2018 Fiscal Year Annual Research Report
Internal cause of occurrence of sugar distribution in apple fruit during maturation
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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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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リンゴ果実 / 糖度分布 / スクロース蓄積 / スクロースリン酸合成酵素 / 酵素活性 / 遺伝子発現 / アブシシン酸 / スクローストランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リンゴ果実内に糖度分布が生じる、すなわち果実の部位の違いによりスクロース（Suc）含量の高低差が生じて全糖含量が異なる内的原因を解明することを目的に、果実成熟期の‘ふじ’果実の果頂部と果梗部におけるSuc蓄積関連酵素の活性および遺伝子発現量の推移を比較した。その結果、Sucを分解する酵素群については両部位間で差異はほとんど見られなかったが、Sucを合成するSucリン酸合成酵素（SPS）の活性は収穫期に至るまで常に果梗部より果頂部で高い傾向にあり、特に10月下旬では果頂部で有意に高かった。また、3種類のSPS遺伝子（MdSPS2、3、5）のうち、MdSPS5の発現量は9月下旬および10月中旬に果頂部で高い傾向にあり、特に10月中旬ではMdSPS2およびMdSPS5の発現量は共に果頂部において有意に高かった。一方、両部位の内生アブシシン酸（ABA）濃度を比較すると、果頂部でのみ10月中旬に急増してその後急減した。そこで10月中旬に果実全体を高濃度の天然型ABA溶液に浸漬処理したところ、ABA処理果では、ABA濃度は収穫期に向けて果頂部においてのみ無処理果のそれよりも高いレベルで推移し、また、ABA生合成の2種類の鍵酵素遺伝子（MdNCED1、2）の発現量も共に一時的に急増したが、Suc含量は両部位間で差異は見られなかった。他方、Suc蓄積にかかわる2種類のSucトランスポーター遺伝子（MdSWEET9、15）の発現量の推移の両部位間での差異はほとんど見られなかった。以上の結果から、リンゴ果実の部位の違いによりMdSPS2およびMdSPS5の発現量が異なることによりSPS活性に差異が生じ、Suc蓄積量に差異を生じさせることが、リンゴ果実内に糖度分布が生じる主要な内的原因であることが明らかとなった。ただし、両遺伝子の発現にかかわる情報伝達物質は明らかとならず、今後の検討課題である。
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