2022 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of transcription factors regulating triterpenoids biosynthesis: towards the elucidation of the biological roles of triterpenoids in legumes
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20H02913
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
関 光 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30392004)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (80450667)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マメ科植物 / トリテルペノイド / ソヤサポニン / ベツリン酸 / グリチルリチン / 生合成制御 / 転写制御因子 / 植物代謝工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水耕栽培したミヤコグサに発達する二次通気組織においてトリテルペノイドの一種であるベツリン酸生合成が顕著に活性化されることが判明した．二次通気組織のトランスクリプトーム解析を行った結果から，ベツリン酸生合成酵素遺伝子の発現を正に制御する転写因子候補として2種のbHLH型転写因子（LjbHLH32およびLjbHLH50）を見いだした．これらの転写因子を過剰発現する形質転換ミヤコグサ毛状根ではベツリン酸生合成酵素遺伝子の発現レベルが上昇するとともにベツリン酸量が有意に増高することから，LjbHLH32およびLjbHLH50はベツリン酸生合成活性化因子であることが示唆された．また，ダイズからはソヤサポニン生合成を活性化する転写因子の候補として1種のbHLH型転写因子を見出した．本転写因子を過剰発現する形質転換ダイズ毛状根では，ソヤサポニン生合成に関わる酵素遺伝子の発現が顕著に増高すること，ソヤサポニンIおよびその中間体の量が増加することが判明した．そのため，空ベクターコントロール毛状根と転写因子過剰発現毛状根の比較トランスクリプトーム解析を実施している．マメ科薬用植物カンゾウ（甘草）の液体培養ストロンにおいては甘味サポニンであるグリチルリチン生合成の鍵酵素であるCYP88D6の発現が抑制されているためグリチルリチンが産生されない．CYP88D6の発現抑制機構を調べるため，エピジェネティック阻害剤のDNAメチル化酵素阻害剤を添加した結果，CYP88D6遺伝子の発現上昇が見られた．そのため，グリチルリチン生合成が活発な土壌栽培根と液体培養ストロンのEM-Seq を行ったので，今後データ解析を行う．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Triterpenoids in aerenchymatous phellem contribute to internal root aeration and waterlogging adaptability in soybean2022
Author(s)
Takahashi H, Abo C, Suzuki H, Romsuk J, Oi T, Yanagawa A, Gorai T, Tomisaki Y, Jitsui M, Shimamura S, Mori H, Kaga A, Ishimoto M, Seki H, Muranaka T, Nakazono M
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Journal Title
Research Square
Volume: PPR568134
Pages: PPR568134
DOI
Open Access
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[Journal Article] Chromosome-scale genome assembly of Glycyrrhiza uralensis revealed metabolic gene cluster centred specialized metabolites biosynthesis2022
Author(s)
Rai A, Hirakawa H, Rai M, Shimizu Y, Shirasawa K, Kikuchi S, Seki H, Yamazaki M, Toyoda A, Isobe S, Muranaka T, Saito K
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Journal Title
DNA Res
Volume: 29
Pages: 1-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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