2015 Fiscal Year Annual Research Report
果実の糖蓄積および糖酸バランス調節における糖新生・PEPCKの機能解明
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25450039
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松倉 千昭 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60361309)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 糖蓄積制御 / 果実 / トマト / 糖新生 / 実生生長 / PEPCK / 糖酸比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) PEPCK発現抑制形質転換体における代謝動態解析および初期生長への影響評価：平成26年度までに解析を終了し、27年度はPEPCK過剰発現形質転換体の解析に注力した。[(3) を参照]
(2) PEPCK発現抑制形質転換体における発芽種子生長への影響評価：平成26年度までに解析を終了し、27年度はPEPCK 過剰発現形質転換体の解析に注力した。[(3) を参照。]
(3) PEPCK 過剰発現形質転換体における代謝動態解析および初期生長への影響評価：平成26年度までに形質転換体の作出およびエリートラインの選抜を行い、35S プロモーター駆動型で4系統、果実成熟期特異的 E8 プロモーター駆動型において 5 系統獲得した。これらの系統について、赤熟果実における果実成分（糖、有機酸）および表現形質解析（実生生長、栄養生長、果実収量等）を解析し、赤熟果実において糖含量が増加し、リンゴ酸含量が減少すること、CaMV 35S プロモーター 駆動型形質転換体において、発芽実生生長が促進されることを明らかにした。これらは PEPCK 発現抑制形質転換体で得られている結果と相反する効果であることから、果実の糖・有機酸蓄積や実生生長の制御に PEPCK / 糖新生が遺伝子発現レベルで直接関与することが証明された。興味深いことに、過剰発現形質転換体の実生において外生的な糖処理によって、より強力な生長促進作用が認められた 。これらの結果は、PEPCK の作用機作が器官によって異なり、実生では糖の利用効率に影響を及ぼしていることを示唆している。
本研究によって、PEPCK / 糖新生がトマトの果実成熟期における糖・有機酸蓄積や、実生生長制御に重要な役割を果たすことが明らかとなった。また、PEPCK がトマトの発芽実生生長やエネルギー代謝に重要な役割を果たしていることを初めて明らかにした。
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