2020 Fiscal Year Research-status Report
Re-characterization of biological function among plant pigments using transgenic plants
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20K21309
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中塚 貴司 静岡大学, 農学部, 准教授 (60435576)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ベタレイン / アントシアニン / 遺伝子組換え / トルコギキョウ / ペチュニア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペチュニアを用いてベタレインまたはアントシアニンを蓄積する形質転換体の作出を行った。３つのベタシアニン生合成酵素遺伝子（CYP76AD1、DOD、5GT）をCaMV35Sプロモーターでドライブしたコンストラクトを導入したペチュニアでは、葉が赤く定色し、ベタシアニンの蓄積が確認された。一方、アントシアニン生合成転写調節因子遺伝子であるDPLを過剰発現したペチュニアも作出し、葉にアントシアニンを過剰に蓄積した形質転換体が得られた。これにより同一種内にそれぞれの色素が蓄積した個体を作出することに成功した。
黄色色素であるベタキサンチン生合成遺伝子に関わる2つの遺伝子（CYP76AD6とDOD）を過剰発現したペチュニアの作出も行った。CaMV35Sプロモーターで両遺伝子を制御した形質転換ペチュニアは、葉や花で黄色いベタキサンチンの蓄積が観察されたが、著しく生育抑制した。一方、花弁特異的InMYB1プロモーターでCYP76AD1をドライブすることで花弁に淡い黄色の着色が見られ、生育抑制を回避することができた。このように同じベタレイン色素においても、形質転換体の生育に及ぼす影響が異なることが明らかになった。
現在、得られた形質転換体を自殖し、T1種子の獲得を行っている。これらのT1個体を用いて、異なる色素を蓄積するペチュニアに対する環境ストレスへの反応の差異を調査していく予定である。
園芸的な観賞価値を高めるために、トルコギキョウにベタシアニン生合成酵素遺伝子（CYP76AD1、DOD、5GT）を導入したところ、ベタシアニンがアントシアニンと共存して花弁に蓄積した。この形質転換トルコギキョウT1個体の特性評価を実施中である。
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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
ベタレインおよびアントシアニンが蓄積するペチュニア形質転換体の作出に成功した。今後は、現在回収中のT1種子を用いて植物色素の違いが生理応答及ぼす影響を調査する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ベタシアニン蓄積とアントシアニン蓄積形質転換体系統に絞り、それぞれの色素の環境ストレスへの反応を違いを調査する。形質転換体の色素蓄積量はHPLCで測定し、各３系統ずつ調査に用いる。環境ストレスとして、塩、UV照射から実施し、その後病原菌に対する反応を調査し、色素による生理機能の違いを明らかにする。
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Research Products
(3 results)
