2015 Fiscal Year Research-status Report
花の開花における花弁細胞壁マトリックス多糖類の機能
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26450044
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
立石 亮 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (30267041)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アラビノース / キシロース / αーアラビノフラノシダーゼ / βーキシロシダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、花の開花時に生じる細胞壁の分解や再構築について注目し、開花における細胞壁多糖類の機能を明らかにしようとしている。これまでにエンド型キシログルカン転移・加水分解酵素（XTH）やエクスパンシン遺伝子の発現が数種の花の開花時にみられている。細胞壁マトリックス成分のうち、中性糖を主な構成糖とするマトリックス多糖類の動態を調べるため、開花時の花弁におけるその変化を調べたところ、特定の中性糖遊離が観察された。中性糖遊離にかかわる数種のグリコシダーゼ類の活性を測定したところ、開花期に遊離が見られた中性糖残基を加水分解するαーアラビノフラノシダーゼやβーキシロシダーゼ活性の増大がみられた。平成27年度の実施計画に基づいてこれらの変化について品種間における違いを比較した。その結果、開花時におけるこれらの細胞壁成分（中性糖組成）の変化や代謝酵素活性の増大は調べた品種間においては共通していた。一方、別種の花について同様に調査したところ、同様の変化を示すタイプと示さないタイプがあった。このことは、同一種の花の開花過程では、花弁を構成する細胞壁マトリックス多糖類に同じような変化が生じ、この花弁細胞壁の構造変化を引き起こすグリコシダーゼ類が開花を誘導している可能性が示唆されるが、花の種類によっては別の機構あるいは別の酵素が働いていることを示唆していると考えられる。なお、切り花の開花時に誘導される本酵素や変化が生じるマトリックス多糖類の役割について、これまでに研究の進んでいる果実と比較するため、トマトを用いてこれらの役割や関連性について比較・検討した。その結果、開花期にみられるαーアラビノフラノシダーゼ活性の上昇は、特定のトマト品種果実においても生じることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度の研究実施計画では、平成26年度に引き続き、キシログルカンオリゴ糖の開花調節剤としての可能性を検討することとなっている。また、形質転換体の準備を行うこととしている、これらは計画書の通り、順調に進行している。また、開花におけるキシログルカン以外のマトリックス多糖類の変化については、前述の通りの結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度も研究計画書の通り実験を進行する。引き続き、キシログルカンオリゴ糖の開花への作用について、数種の花を用いて検討する。形質転換体の作出は時間がかかるため実験を継続する。また、開花維持に誘導される関連酵素遺伝子の単離を行う。
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| Causes of Carryover |
平成26年度の実施計画では、発現用バイナリーベクターの構築を行う予定であった。ベクターの構築にあたっては、プロモーターの選択に時間がかかり次年度に実施する予定とした。今年度この実験実施し、主たる結果を得た。なお、実験は年度をまたいで実施される計画となっており、年度内に実験結果が確定しない。本実験の進行状況に伴う想定される範囲での次年度使用額である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究における実験は年度を超えて実施される計画であり、実施計画に基づいて構築されたベクターを用いて、次年度の継続実験（形質転換体の作出）としてその経費に充当する。
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