紅葉誘導因子の解明

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22657012
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 小関 良宏 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50185592)
• Keywords: アントシアニン / 紅葉 / プログラム死 / オオカナダモ / アラビドプシス

Research Abstract

オオカナダモに紅葉を誘導する化合物につき、3種類がオオカナダモに存在していることを明らかにし、そのうちの2種類の化合物については、昨年度までに抽出・精製し、機器分析により、その構造決定を行なった。本年度においては、その化合物2つにつき、有機化学的な合成を行なった。2つの化合物ともに配糖化されており、そのアグリコンについては大量合成できたが、配糖化体については数mg程度を得ることができた。これら有機化学的に合成した配糖化体をオオカナダモ葉に投与したところ、オオカナダモから抽出・精製した天然化合物と同様の濃度で紅葉を誘導することがわかり、これら2つの化合物が紅葉誘導因子であることを決めることができた。また糖による修飾がなされていないアグリコンにおいても、ほぼ同様な紅葉誘導活性があることがわかった。残り1種類の化合物について、オオカナダモにおけるその含量が少なく、昨年度の時点で0.3mg程度しか得られず、質量分析は出来たが、核磁気共鳴による構造決定に至っていなかった。そこで、オオカナダモの大量培養をさらに5倍程度にスケールアップし、中圧クロマトグラフィーおよび各種高速液体クロマトグラフィーを用いて精製を行ない、約2mgを得ることに成功した。しかし、1Hおよび13C核磁気共鳴によってその化学構造を決定しようと試みたが、分子間共鳴が少なく、構造決定には至らなかった。
また、これら3種の化合物について、アラビドプシスのロゼッタ葉に強光を当てることによって、アントシアニン合成を誘導できる系に対し、ここで得られた化合物をロゼッタ葉に対して噴霧する、もしくは切断した葉から吸収させることによって、紅葉が誘導されるか調べたが、紅葉誘導は見られなかった。

Research Products

• [Journal Article] Identification of genes in Arabidopsis thaliana with homology to a novel acyl-glucose dependent glucosyltransferase of carnations (2011)
  • Author(s): Miyahara, T., Matsuba, Y., Ozeki, Y., Sasaki, N.
  • Journal Title: Plant Biotechonol. Volume: 28 Pages: 311-315
  • DOI: DOI:10.5511/plantbiotechnoloby.11.0111b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased furanocoumarin production by Glehnia littoralis roots induced via Agrobacterium rhizogenes infection (2011)
  • Author(s): Terato, M., Ishikawa, A., Yamada, K., Ozeki, Y., Kitamura, Y.
  • Journal Title: Plant Biotechonol. Volume: 28 Pages: 317-321
  • DOI: DOI:10.5511/plantbiotechnoloby.11.0330a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] structure of the acyl-glucose-dependent anthocyanin 5-O-glucosyltransferase gene in carnations and its disruption by transposable elements in some varieties (2011)
  • Author(s): Nishizaki, Y., Matsuba, Y., Okamoto, E., Okamura, M., Ozeki, Y., Sasaki, N.
  • Journal Title: Mol.Gen.Genomics Volume: 286 Pages: 383-394
  • DOI: DOI:10.1007/s00438-0110655-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] デルフィニウムにおけるアントシアニン7位配糖体化酵素遺伝子の解析 (2011)
  • Author(s): 西崎雄三、安永元樹、小関良宏、佐々木伸大
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] デルフィニウムにおけるアントシアニンアシル基転移酵素の解析 (2011)
  • Author(s): 安永元樹、西崎雄三、小関良宏、佐々木伸大
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス(東京)
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] Identification of acyl-glucose dependent anthocyanin glucosyltransferases (2011)
  • Author(s): Sasaki, N., Matsuba, Y., Okamura, M., Abe, Y., Tera, M., Nagasawa K., Ozeki, Y.
  • Organizer: 6th International Workshop on Athocyanins, 2011 in USA
  • Place of Presentation: North Carolina, USA(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-12
• [Presentation] Identification of genes in Arabidopsis thaliana encoding candidates of novel acyl-glucose dependent glucosyltransferases (2011)
  • Author(s): Miyahara, T., Nakamura, H., Sakiyama, R., Matsuba, Y., Ozeki, Y., Sasaki, N.
  • Organizer: 6th International Workshop on Athocyanins, 2011 in USA
  • Place of Presentation: North Carolina, USA
  • Year and Date: 2011-09-12
• [Presentation] アシルグルコース依存型アントシアニン糖転移酵素についての報告 (2011)
  • Author(s): 佐々木伸大、松葉由紀、宮原平、西崎雄三、岡村正愛、小関良宏
  • Organizer: 第29回日本植物細胞分子生物学会福岡大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス(福岡)
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] カーネーションにおけるアシルグルコース依存型アントシアニン配糖化酵素遺伝子の解析 (2011)
  • Author(s): 西崎雄三、松葉由紀、佐々木伸大、宮原平、岡村正愛、小関良宏
  • Organizer: 第29回日本植物細胞分子生物学会福岡大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス(福岡)
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 大腸菌組換えタンパク質を用いたアシルグルコース依存型アントシアニン配糖化酵素の生化学的解析 (2011)
  • Author(s): 宮原平、松葉由紀、佐々木伸大、西崎雄三、岡村正愛、小関良宏
  • Organizer: 第29回日本植物細胞分子生物学会福岡大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス(福岡)
  • Year and Date: 2011-09-07