2014 Fiscal Year Annual Research Report
環境ストレス適応植物アカシアが生産するフラボノイドの生合成と生理生態機能の解明
Project/Area Number |
24570059
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Research Institution | Nihon University |
Principal Investigator |
内山 寛 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40232871)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綾部 真一 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40050679) [Withdrawn]
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | アカシア・マンギウム / 懸濁培養細胞 / フラボノイド生合成 / 5-デオキシフラボノイド / 酸性ストレス |
Outline of Annual Research Achievements |
マメ科ネムノキ亜科のアカシア属植物は一般の植物には珍しい5-デオキシ型のプロアントシアニジン(縮合型タンニン)を主に樹皮に蓄積し,そのことがこの木本植物のストレス抵抗性と関連している可能性がある.そこでアカシア・マンギウムAcacia mangiumの懸濁培養細胞を用いて,フラボノイド生合成に関わる酵素遺伝子のクローニングとその酵素機能の解析,ストレスに対するフラボノイド生産応答および遺伝子発現の変化の解析,およびフラボノイド生合成遺伝子の組換え体を作出してそのストレス応答の解析を行い,5-デオキシ型フラボノイドとストレス抵抗性との関連性の解明を目的とした. 研究期間全体を通じて,フラボノイド生合成に関わる酵素遺伝子の解析では,8種類の酵素遺伝子のcDNAクローニングを行うことができ,そのうち5種類の酵素機能を解析した.いくつかの酵素は5-ヒドロキシ型に加えて5-デオキシ型のフラボノイドを基質にできることが本研究で新たに分かった.培養細胞および実生を用いて各種ストレスに対する代謝物の生産応答を解析した結果,酸性ストレスに応答して培養細胞が生産する代謝物の一つにカフェ酸を同定することができた.一方,酸性ストレスに応答して発現が上昇する遺伝子を多数同定し報告することができた. 最終年度には,アカシア・マンギウムの遺伝子組換え体を作出するためにコンポジットルート系を確立することができた.また,アカシア・マンギウム由来のフラボノイド生合成遺伝子を過剰発現するシロイヌナズナを作出した.しかしながら,これらの組換え体を用いたストレス応答の解析は研究期間内に十分に行うことができなかった.
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