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2014 Fiscal Year Annual Research Report

アジサイのアルミニウム輸送体の機能解明と花色変異

Research Project

Project/Area Number 24380062
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

吉田 久美  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (90210690)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
KeywordsHydrangea macrophylla / anthoycanin / aluminum-tolerance / blue flower color / aluminum transporter
Outline of Annual Research Achievements

アジサイ(Hydrangea macrophylla)のガク片の色は液胞に含まれるアントシアニン、助色素とアルミニウムイオンの量比およびpHにより決定される。我々は既に、ガク片液胞へのAl集積と青色発色に関与する三種類のAl輸送体遺伝子(HmVALT、HmPALT1、HmPALT2)を取得し、液胞膜型のHmVALTが酸性土壌耐性に重要な役割を果たすことを報告した。しかしアジサイにおけるAl輸送と集積機構の全貌は未だ不明である。本研究は、アジサイにおける青色発色と酸性土壌耐性機構の解明を目的に、Al量の異なる土壌で栽培したアジサイの有機成分の組成、各組織のAl量ならびに三種類の輸送体の発現量を比較した。
アジサイは通常の青色用土壌(-Al)とアルミニウム添加土壌(+Al)でさし芽からガク片が着色するまで約1年間育てた。経時的に組織を採取して実験に用いた。各組織のAl量はICPにより、有機成分はHPLCによりそれぞれ測定した。Al輸送体遺伝子の発現は定量的RT-PCRを用いた。+Alのアジサイのガク片は-Alに比べて明らかに青色になった。+Alのガク片のAl含有量は-Alのアジサイの2倍と有意に高かった。一方、有機成分(デルフィニジン3-グルコシド、5-O-カフェオイルキナ酸、5-O-p-クマロイルキナ酸、3-O-カフェオイルキナ酸)の組成には有意な差が見られなかった。Al輸送体遺伝子の発現解析の結果、さし芽から43日後、および108日後のステージ2、3の葉ではHmVALTは+Alで-Alよりも有意に高いことがわかった。これに対し着色したガク片(ステージ8)では-Alで増加、+Alで減少することがわかった。Al処理により生育の初期にAl輸送体の発現が誘導されることが示唆され、Alと接触することにより耐性遺伝子が誘導され、最終的に花色がより青くなる機構が推測される。今後は、輸送体タンパク質の定量および、遺伝子の誘導機構の解明を行う必要があると考える。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Efficient and versatile synthesis of 5-O-acylquinic acids with a direct esterification using a p-methoxybenzyl quinate as a key intermediate2014

    • Author(s)
      Oyama, K-I., Watanabe, N., Yamada, T., Suzuki, M., Sekiguchi, Y., Kondo, T., Yoshida, K.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 00 Pages: 00

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.08.064

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure of tecophilin, a tri-caffeoylanthocyanin from the blue petals of Tecophilaea cyanocrocus, and the mechanism of blue color development2014

    • Author(s)
      Mori, M., Ito, D., Miki, N., Kondo, T., Yoshida, K.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 70 Pages: 8657-8664

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.09.046

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 色素としてのポリフェノール—化学と機能—2014

    • Author(s)
      吉田久美
    • Journal Title

      日本ポリフェノール学会雑誌

      Volume: 3 Pages: 20-30

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Chemical Studies of Nemophilin, a Metalloanthocyanin from Blue Petals of Nemophila menziesii.2015

    • Author(s)
      Tojo, K., Yamashita, K., Kitahara, S., Mori, M., Yoshidam K.
    • Organizer
      The XXVII International Conference on Polyphenols & 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of 3-deoxyanthocyanins.2015

    • Author(s)
      Oyama, K-I., Kondo, T., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Anthocyanin Chemistry in Flower Color Development.2015

    • Author(s)
      Kondo, T., Oyama, K-I., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Synthetic Studies of Alkylated Flavonoids and their Transformation to the Corresponding Anthocyanidins.2015

    • Author(s)
      Kimura, Y., Oyama, K-I., Kondo, T., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Studies on Biosynthetic Intermediate of Cyanidin 3-glucoside from Seed Coat of Black Soybean.2015

    • Author(s)
      Hayashi, E., Kondo, T., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Study on Divergent Synthesis of Flavan-3-ol type Polyphenos Using Coumarin as a Building Block.2015

    • Author(s)
      Imai, S., Oyama, K-I., Watanabe, N., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Studies on Color Variation and Al-accumulation in Sepals of Hydrangea macrophylla.2015

    • Author(s)
      Tauchi, S., Ohara, T., Negishi, T., Yoshida, K.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] Synthesis of 5-O-Acylquinic Acids Involved in Blue Color Development of Hydrangea Sepals.2015

    • Author(s)
      Yamada, T., Oyama, K-I.
    • Organizer
      The XXVIIth International Conference on Polyphenols & The 8th Tannin Conference.
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-06
  • [Presentation] クマリンを合成素子とした3-oxykoaburageninの全合成2015

    • Author(s)
      今井祥平、尾山公一、渡邉紀之、吉田久美
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 未熟黒大豆種皮に含まれるflav-2-en-3-ol3-glucosideの単離とアントシアニンへの変換反応に関する研究2015

    • Author(s)
      林英美、吉田久美、近藤忠雄
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 合成した助色素類を用いたアジサイ青色錯体の構造研究2015

    • Author(s)
      山田智美、尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] アルキル化フラボノイド類の合成と色素増感太陽電池への応用2015

    • Author(s)
      木村友紀、尾山公一、若宮淳志、近藤忠雄、吉田久美
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会2015
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] アジサイのアルミニウム処理による組織のAl量と輸送体の発現量の変動2015

    • Author(s)
      田内翔子、大原健史、根岸孝至、津呂正人、吉田久美
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [Presentation] Cheimstry of flower coloration by anthocyanins.2014

    • Author(s)
      Yoshida, K.: Cheimstry of flower coloration by anthocyanins.
    • Organizer
      29th Symposium on Natural Products
    • Place of Presentation
      Kauhsiung, Taiwan
    • Year and Date
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • Invited
  • [Remarks] YOSHIDA LABORATORY - 名古屋大学

    • URL

      http://www.info.human.nagoya-u.ac.jp/lab/yoshida/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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