2015 Fiscal Year Annual Research Report
単一bZIP型転写因子遺伝子のショ糖非感受性型の導入による高糖度果実の作出
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25292056
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
草野 友延 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (40186383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
児島 征司 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20745111)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | bZIP転写因子 / upstream ORF / トマト / ショ糖 / 翻訳抑制 / 果実特異的プロモーター / 高糖度化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネより低温誘導性遺伝子として単離したlip19遺伝子の遺伝子産物はbZIP型の転写因子であった。lip19遺伝子そしてトウモロコシやタバコから単離された相同遺伝子の発現はいずれも低温処理や老化によって誘導されるといった共通性を示した。イロイヌナズナ由来のbZIP遺伝子は75種類存在し、それらは分子系統学的に13のクラスに分類されている。1998年、オランダのグループは、ｂZIP11（クラスSに属する）の翻訳がショ糖により特異的に抑制されることを見出し、Sucrose-induced repression of translation (SIRT)と名付けた。さらにSIRTにはbZIP11転写物の5'-leader領域にある植物間に保存された上流open-reading frame (SC-uORF)が必要であることも報告された。lip19遺伝子ファミリーは、シロイヌナズナのクラスSに最も近縁であった。タバコ由来のlip19ファミリー遺伝子であるtbz17遺伝子は、SIRTを示した。さらに興味深いことにSIRT非感受性のtbz17遺伝子を過剰発現したタバコの葉では、ショ糖濃度が野生型タバコ葉の約4倍となっていた。このことは、Sc-uORFは、細胞内のショ糖濃度の感知に関わっていることを強く示唆した。
上記の結果に着想を得て、トマト由来のSIRTを示すbZIP遺伝子を単離した。これらの遺伝子をSIRT非感受性にして、かつトマト果実特異的プロモーター支配下に発現するコンストラクトを作成して生食用トマト品種マネーメイカーに導入し、複数の形質転換トマトを得た。形質転換トマトの生育や形態は、野生型のそれらと大きな差異が観察されなかった。一方、糖濃度（ショ糖+ブドウ糖＋果糖）は野生型の果実の値の約1.5倍となっていた。本手法は、植物のショ糖の高濃度化法として有用である。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 新規な果実高糖度化手法の開発～トマトでの試み～2015
Author(s)
Sagor GHM, Berberich T, Tanaka S, Kojima S, Nishiyama M, Kanayama Y, Muramoto K, Kusano T
Organizer
日本農芸化学会東北支部会
Place of Presentation
東北大学農学部
Year and Date
2015-10-03 – 2015-10-03
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