1990 Fiscal Year Annual Research Report
ドウボイシア+タバコ属間体細胞雑種による新規有用産物生産系の開発
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63470142
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 康之 京都大学, 農学部, 教授 (50026415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 隆 京都大学, 農学部, 助手 (80180826)
佐藤 文彦 京都大学, 農学部, 助教授 (10127087)
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| Keywords | 体細胞雑種 / 細胞融合 / 分化 / アルカロイド生合成 / 遺伝的変異 / ドゥボイシア / タバコ / 培養茎葉 |
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| Research Abstract |
ドウボイシア+タバコ体細胞雑種細胞におけるアルカロイド生合成能を分析するために培養茎葉からの根の分化を種々試みたが、きわめて困難であり、雑種細胞株C、D、E、F株からわずかな根を分化するにとどまった。また、この小植物体に蓄積するのアルカロイドを分析したところ、雑種植物EおよびF株においてトロパンアルカロイドの生産が認められたが、その含量は親植物であるドゥボイシアより約2桁低いものであった。一方、ニコチンは、いずれの雑種植物においてもタバコあるいはドゥボイシア親植物体に匹敵するほどの産生が認められた。
これら雑種細胞におけるトロパンアルカロイド生合成能の発現を検討するためヒオスチアミンからスコポラミンへの変換において重要なヒオスチアミン6βーヒドロキラ-ゼ(H6H)をウエスタンブロッテイング法により分析した結果、ドゥボイシア型のA、B株、中間型のF株では、H6Hの存在が確認されたが、タバコ型であるC、D、E株では検出することができなかった。そこでH6H遺伝子そのものの有無をヒオスのH6H遺伝子をもとに作製したプライマ-を用い、PCR法で検討した結果、C株では遺伝子そのものが欠失していることが確認された。しかし、他の雑種細胞にはドゥボイシアに由来する遺伝子の存在が確認され、なんらかの発現調節機構によりドウボイシアH6H遺伝子の発現が抑制されていることが明らかとなった。
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[Publications] T.Endo: "Alkaloid biosynthesis in somatic hybrids of Duboisia leichhardtii F.Muell.and Nicotiana tabacum L." Planta. 183. (1991)
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[Publications] E.Leete: "Biosynthesis of nicotine and scopolamine in root culture of Duboisia leichhardtii" Phytochemistry. 29. 1847-1851 (1990)
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[Publications] Y.Yamada: "Biosynthesis of tropane alkaloids" In“Primary and secondary metabolism of plant cell cultures II"ed.by W.G.W.Kurz,SpringerーVerlag,Berlin. 133-137 (1989)
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[Publications] T.Hashimoto: "Biosynthesis of scopolamine from 7 ー2H 6ーhydroxyーhyoscyamine in Duboisia shoot cultures" Agric.Biol.Chem.53. 863-864 (1989)
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[Publications] T.Endo: "Genetic diversity among sublines originating from a single somatic hybrid cell of Duboisia hopwoodii+Nicotiana tabacum" Theor.Appl.Genet.76. 641-646 (1988)
