2020 Fiscal Year Research-status Report
カンキツ果実におけるβ－クリプトキサンチンのエステル化機構の解明
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19K06015
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
張 嵐翠 静岡大学, 農学部, 特任助教 (20767371)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | β-cryptoxanthin / エステル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，カンキツ果実におけるβ-cryptoxanthinのエステル化機構の解明を目的とする。本年度では，果実の成熟過程におけるカンキツ5品種のカロテノイド生合成遺伝子の発現解析を行い，β-cryptoxanthinをエステル化するキサントフィルエステル化酵素（Xanthophyll Esterase; XES）遺伝子の発現レベルと比較をした。また，キサントフィルのエステル化に関与する遺伝子としてさらにキサントフィルアシルトランスフェラーゼ（Xanthophyll Acyltransferase; XAT）遺伝子を単離した。
令和2年度は，ウンシュウミカンの‘宮川早生’と‘山下紅早生’，‘太田ポンカン’，‘ダンシータンジェリン’および‘かんきつ中間母本農6号’の9月～12月における果皮および果肉について，カロテノイド生合成遺伝子の発現変動を調査した。5品種の果皮および果肉におけるカロテノイド生合成遺伝子の発現レベルは，成熟に伴い上昇した。特に，果皮におけるCitZDS，CitZISO，CitLCYb2および果肉におけるCitPDS，CitZDS，CitZISOの発現レベルは，いずれの品種においても9月から12月にかけて上昇した。CitXESの発現レベルは，9月から成熟に伴い上昇し，この発現レベルの上昇はカロテノイド生合成遺伝子の発現レベルよりも早く認められた。以上の結果より，CitXESは果実の成熟の早い段階で発現レベルが上昇し，カロテノイド生合成遺伝子の発現上昇により生合成されたβ-cryptoxanthinを速やかに脂肪酸とエステル化すると考えられた。
また，小麦由来のキサントフィルエステル化に関与するXAT遺伝子と高い相同性を示すCitXAT遺伝子を単離した。
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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
令和2年度は，ウンシュウミカンの‘宮川早生’と ‘山下紅早生’，‘太田ポンカン’，‘ダンシータンジェリン’および‘かんきつ中間母本農6号’のカンキツ5品種の果皮および果肉について，カロテノイド生合成遺伝子およびキサントフィルエステル化酵素CitXESの遺伝子発現変動を調査した。CitXESは果実の成熟の早い段階で発現レベルが上昇し，カロテノイド生合成遺伝子の発現上昇により生合成されたβ-cryptoxanthinを速やかに脂肪酸とエステル化すると考えられた。さらに，キサントフィルのエステル化に関与する遺伝子として他の植物と高い相同性を示すCitXAT遺伝子を単離した。これらのことから，CitXESおよびCitXATはβ-cryptoxanthinのエステル化に関与することが明らかとなっており，本研究課題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3年度は，CitXES遺伝子およびCitXAT遺伝子の機能解析を行う。大腸菌等を用いてCitXESおよびCitXATのリコンビナントタンパク質を発現させ，in vitroにおいて機能解析を行い，β-cryptoxanthinなどのキサントフィルをエステル化するかを確認する。また，β-cryptoxanthinと構造が似ているviolaxanthinについて，エステル化している脂肪酸を調査して，violaxanthinのエステル体を同定する。
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Research Products
(3 results)
