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バラ科果樹におけるソルビトールの合成・転流機構の解明とその機能の他植物への付与

研究課題

研究課題/領域番号 17688002
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 園芸学・造園学
研究機関名古屋大学

研究代表者

白武 勝裕  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (90303586)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円)
2007年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2006年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2005年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
キーワード園芸学 / 植物 / バイオテクノロジー / 糖 / ソルビトール / 転流 / 光合成 / ストレス耐性 / バラ科果樹 / ソルビトール代謝酵素 / 師部ローディング / 形質転換 / ホウ素移動
研究概要

1,バラ科果樹のソルビトール師部濃縮におけるソルビトール輸送体(SOT)の重要性
バラ科果樹のソルビトール師部濃縮におけるSOTの役割を明らかにするために,セイヨウナシでノックダウン形質転換体の作出を行った.形質転換に予想以上に時間を要したが,8系統のノックダウン形質転換体の作出に成功した.これら転換体のフラスコ培養における表現型は野生型と同じであったが,発根培地に移した際に野生型が発根するのに対し,形質転換体では発根がみられなかった.また,葉中のデンプン含量が転換体で高い傾向であった.これらの結果から,SOTがソルビトールの師部濃縮に働くことに加え,ソルビトールが発根などの形態形成に関わる可能性が示された.
2,非ソルビトール合成植物へのソルビトールの合成・転流・変換能力の付与
ソルビトール6リン酸脱水素酵素(S6PDH),ソルビトール脱水素酵素(SDH),SOTの各遺伝子を,それぞれ葉,果実または全身,師部で発現させたシロイヌナズナ形質転換体を作出した.また,それら全てを発現させたシロイヌナズナとトマトの形質転換体の作出にも成功した.S6PDHを発現したシロイヌナズナは,ソルビトールを蓄積するようになったが,生育悪化や花成の遅延がみられた.一方,S6PDH,SDH,SOTの全てを発現させたシロイヌナズナの表現型は,野生型とほぼ同じ生育を示した.これは当初予想したように,ソルビトールを合成しない植物ヘソルビトールの合成能力だけを付与すると障害が出るが,ソルビトールの転流・変換能力を合わせて付与することにより,合成されたソルビトールが全身に運ばれて利用され得ることを示唆している.転換体の詳細な検定は課題として残ったが,本研究によりソルビトールを合成しない植物ヘソルビトールの合成・転流・変換能力を付与することで,光合成活性やストレス耐性が高い植物を作出する道が示された.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (16件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Expanding roles of plant aquaporins in plasma membranes and cell organelles.2008

    • 著者名/発表者名
      Katsuhara, M.
    • 雑誌名

      Funct. Plant Biol. 38

      ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of sorbitol dehydrogenase in strawberry fruit and enhancement of the activity by fructose and auxin.2008

    • 著者名/発表者名
      Sutsawat, D.
    • 雑誌名

      J. Japan. Soc. Hort. Sci. 77(In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presence and expression of NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase and sorbitol-6-phosphate dehydrogenase genes in strawberry.2007

    • 著者名/発表者名
      Sutsawat, D
    • 雑誌名

      J. Hort. Sci. Biotechnol. 82

      ページ: 191-198

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning of two isoforms of soluble acid invertase of Japanese pear and their expression during fruit development.2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K.
    • 雑誌名

      J. Plant Physiol. 164

      ページ: 746-755

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transporters in fruit vacuole.2007

    • 著者名/発表者名
      Shiratake, K.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnol. 24

      ページ: 127-133

    • NAID

      10021910579

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetics of sucrose transport in plants.2007

    • 著者名/発表者名
      Shiratake, K.
    • 雑誌名

      Genes, Genomes and Genomics 1

      ページ: 73-80

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transporters in fruit vacuole2007

    • 著者名/発表者名
      Shiratake, K.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnol. 24

      ページ: 127-133

    • NAID

      10021910579

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Presence and expression of NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase and sorbitol-6-phosphate dehydrogenase genes in strawberry2007

    • 著者名/発表者名
      Duangsrisai, S.
    • 雑誌名

      J. Hort. Sci. Biotechnol. 82

      ページ: 191-198

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetics of sucrose transport in plants2007

    • 著者名/発表者名
      Shiratake, K.
    • 雑誌名

      Genes, Genomes and Genomics 1(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cloning of two isoforms of soluble acid invertase of Japanese pear and their expression during fruit development2007

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K.
    • 雑誌名

      J. Plant Physiol. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fruit specific V-ATPase suppression in antisense-transgenic tomato reduced fruit development and its seed formation2006

    • 著者名/発表者名
      Amemiya, T.
    • 雑誌名

      Planta 223

      ページ: 1272-1280

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in the activity and gene expression of sorbitol- and sucrose-related enzymes with leaf development of 'La France' pear.2006

    • 著者名/発表者名
      Suzue, Y.
    • 雑誌名

      J. Japan. Soc. Hort. Sci. 75

      ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in the activity and gene expression of sorbitol- and sucrose-related enzymes associated with development of 'La France' pear fruit2006

    • 著者名/発表者名
      Ymamada, K.
    • 雑誌名

      J. Japan. Soc. Hort. Sci. 75

      ページ: 38-44

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] cDNA macroarray analysis of genes expressed in plumules of Pharbitis nil after induction of flowering2006

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T.
    • 雑誌名

      J. Hort. Sci. Biotech. 81

      ページ: 496-500

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in the activity and gene expression of sorbitol and sucrose-related enzymes with leaf development of La France pear.2006

    • 著者名/発表者名
      Suzue, Y.
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci. 75

      ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fruit specific V-ATPase suppression in antisense-transgenic tomato reduced fruit development and its seed formation.2006

    • 著者名/発表者名
      Amemiya, T.
    • 雑誌名

      Planta (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation of cDNAs for genes expressed after/during fertilization in fruit set of melon (Cucumis mero L.).2005

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa, M
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci. 74

      ページ: 23-30

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular cloning of vacuolar H-ATPase A subunit paralogs and their expression in pear fruit.2005

    • 著者名/発表者名
      Amemiya, T.
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci. 74

      ページ: 258-260

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of vacuolar H-ATPase and H-pyrophosphatase expression by phytohormones in pear fruit.2005

    • 著者名/発表者名
      Amemiya, T.
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci. 74

      ページ: 353-360

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in the activity, and gene expression of sorbitol- and sucrose-relate enzymes associated with development of 'La France' pear fruit.2005

    • 著者名/発表者名
      Ymamada, K.
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci. 75

      ページ: 38-44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] セイヨウナシアクアポリンPcPIP2;2のリン酸化による水輸送活性調節2008

    • 著者名/発表者名
      水野祐輔
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トマト2A11のプロモーターの果実特異的発現特性の検討とそれを利用したV-ATPaseの発現抑制2008

    • 著者名/発表者名
      熊谷真吾
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トマトの液胞膜局在新奇糖輸送体2008

    • 著者名/発表者名
      日置淳平
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ソルビトール-6-リン酸脱水素酵素のシロイヌナズナ棄での発現勧果2008

    • 著者名/発表者名
      奈島賢児
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Putative sugar transporter genes from tomato EST library.2007

    • 著者名/発表者名
      Junpei Hioki
    • 学会等名
      XIV International Workshop on Plant Membrane Biology
    • 発表場所
      Valencia
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of aquaporin by phosphorylation in fruit and flower.2007

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Shiratake
    • 学会等名
      XTV International Workshop on Plant Membrane Biology
    • 発表場所
      Valencia
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Function and regulation of aquaporins in fruit and flower.2007

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Shiratake
    • 学会等名
      5th International Conference of Aquaporin
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Shifting our transporter studies from fruit trees tomato.2007

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Shiratake
    • 学会等名
      The 4th JSOL Tomato Workshop
    • 発表場所
      Shizuoka
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トマトの液胞膜局在新奇糖輸送体.2007

    • 著者名/発表者名
      日置淳平
    • 学会等名
      The 4th JSOL Tomato Workshop
    • 発表場所
      Shizuoka
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トマト新奇糖輸送体の機能解析(第2報)細胞内局在の検定と遺伝子発現応答2007

    • 著者名/発表者名
      日置淳平
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] リンゴ由来ソルビトール6リン酸脱水素酵素のシロイヌナズナ葉での発現効果2007

    • 著者名/発表者名
      奈島賢児
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トマトの果実特異的発現遺伝子2A11のプロモーター解析2007

    • 著者名/発表者名
      熊谷真吾
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イチゴにおけるソルビトール脱水素酵素の性質とフルクトースおよびオーキシンによる活性の促進2007

    • 著者名/発表者名
      ドゥアンシイサイ スッサワト
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] バラ切花肥大成長におけるエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素の役割2007

    • 著者名/発表者名
      藤谷千春
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] バラ切花の成長におけるエクスパンシンの役割2007

    • 著者名/発表者名
      高橋励
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] バラ切花におけるインベルターゼの活性誘導2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤真和
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Plant Genetic Engineering volume 9, Plant Membrane And Vacuolar Transporters. 「Sugar and polyol transporters in plants」2008

    • 著者名/発表者名
      Shiratake, K.
    • 出版者
      CAB international(In press)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 園芸生理学「転流糖のローディングとアンローディング」2007

    • 著者名/発表者名
      白武勝裕
    • 出版者
      文永堂出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2006 実績報告書
  • [図書] 園芸生理学「液胞の生理機能」2007

    • 著者名/発表者名
      白武勝裕
    • 出版者
      文永堂出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2006 実績報告書
  • [図書] 園芸生理学「ポストゲノム研究とこれからの園芸学」2007

    • 著者名/発表者名
      白武勝裕
    • 出版者
      文永堂出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 園生理学「ポストゲノム研究とこれからの園芸学」2007

    • 著者名/発表者名
      白武勝裕
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      文永堂出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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