2021 Fiscal Year Annual Research Report
Flower color modification through interaction between B-ring glycosylated delphinidins and flavonols in Eustoma grandiflorum
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19K06026
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
野田 尚信 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (10455313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 圭一 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30305164)
橋本 文雄 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (70244142)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トルコギキョウ / 花色 / アントシアニン / グルコシル化 / フラボノール / コピグメンテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デルフィニジン型アントシアニンのB環3′位および5′位水酸基を共にグルコシル化するとキクの花色を青に改変できる。この青色化は、B環配糖化デルフィニジンとフラボン配糖体との分子間相互作用による。このフラボン配糖体の代わりにフラボノール配糖体を共存させることでも、花弁で青を発色可能であることが試験管内で示唆された。この仮説を証明するため、フラボノールを花弁に蓄積するトルコギキョウを用いて研究を開始した。
B環配糖化アントシアニン合成に必要なチョウマメA3′5′GT遺伝子を適切に機能させるためのプロモーターを検討するコンストラクトに加え、A3′5′GTの基質特異性を考慮したアントシアニン3-ガラクトシル基転移酵素遺伝子（A3GalT）とアントシアニン5-グルコシル基転移酵素遺伝子（5GT）を発現抑制するカセットを組み合わせたプラスミドを構築した。主にフローラルディップ法による遺伝子導入を行い、形質転換体の作出を進めたが、得られた種子からはカナマイシン耐性の個体が数個体得られたのみであった。そこで、花弁特異的プロモーターでチョウマメA3′5′GTを発現させるコンストラクトにしぼり、リーフディスク法による形質転換体作出も行い、３種類のトルコギキョウ系統で100個体以上の抗生物質耐性シュートを得た。そのうち、PCRで導入遺伝子が確認された形質転換体で、花色確認と色素分析を行った結果、非形質転換体の紫色と比較にして青みがかっていること、B環3’位および5’位がグルコシル化したデルフィニジンと考えられるアントシアニンをほぼ100%の割合で蓄積していることを確認した。この結果から、B環配糖化デルフィニジン色素を持つ形質転換トルコギキョウは、フラボノール配糖体との相互作用により青色への色調のシフトを引き起こしていることが示唆された。
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