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UV-A特異的光センシングシステムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19658012
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 園芸学・造園学
研究機関東京大学

研究代表者

河鰭 実之  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10234113)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード紫外線 / UV-A / UV-B / クリプトクロム / アントシアニン / カルコン合成酵素 / MYB / カブ / HY5 / CHS / 胚軸 / クリプトクローム / UV-B受容体
研究概要

植物は青色光,UV-A,およびUV-Bに応答してアントシアニンを合成する.カルコン合成酵素(CHS)はアントシアニン生合成経路の鍵酵素である.トマトではCHS1とCHS2の2種類が単離されており,カブからは今年度の研究により計6種類のCHSが単離できた.これらの発現を半定量RT-PCRまたはリアルタイムPCRにより調べた.
野生型およびクリプトクロム1欠失突然変異体(cry1)のトマト,およびカブ'津田カブ'を暗黒下で発芽させ,青色光,UV-B,UV-A,またはUV-B+青を24時間照射した.トマトとカブのいずれでも,青により下胚軸上部に,UV-Aにより下胚軸中下部にアントシアニンが蓄積した.青を照射したとき,野生型トマトでは下胚軸上部のCHS1の発現が高く,cry1ではCHS1の発現はほとんど見られなかった.一方,CHS2は,野生型,cry1のいずれでもUV-Aを照射したときに下胚軸中下部で発現が見られた.このことは,クリプトクロムが光を感知した場合にはCHS1がはたらき,これとは別にUV-Aを感知してCHS2の発現を誘導する系が存在することを示した.
カブにおいては,CHS1,CHS5がUV-Aにより,またCHS4がUV-B+青により下胚軸中下部で強い発現を示した.さらに,転写調節因子であるMYBファミリーのうちPAP1の発現は,青やUV-B+青では下胚軸上部で発現が誘導され,UV-A照射では下胚軸下部における発現が高まった.このようにPAP1の発現パターンはアントシアニン蓄積パターンとよく一致した.また,MYB12はUV-AおよびUV-B+青により,MYB111はUV-B+青により発現が誘導された.以上により異なる波長の光によるアントシアニン合成の誘導においては異なるCHSが働き,その調節にMYBが関与していることが推測された.

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Transient expression of a foreign gene by direct incorporation of DNA into intact plant tissue through vacuum infiltration.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhou B, Zhao X, Kawabata S, Li
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters VOL 31

      ページ: 1811-1815

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of diffcrentially expressed genes during flower opening by suppression subtractive hybridization and cDNA microarray analysis in Eustoma grandiflorum2009

    • 著者名/発表者名
      Saneyuki Kawabata
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae (In print)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uv-A specific regulation of anthocyanin biosynthesis in red turnip, Brassica rapa L. subsp. rapa: UV-A mediated protein phosphorylation2008

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhou
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae 774

      ページ: 229-235

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] カブおよびトマトの胚軸における青色光, UV-AおよびUV-B照射によるカルコン合成酵素遺伝子ファミリーの発現解析2010

    • 著者名/発表者名
      李玉花, 周波, 河野喜子, 王宇, 河鰭実之
    • 学会等名
      園芸学会平成22年度春季大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] cDNA microarray analysis of differential gene expression in tomato fruits exposed to blue, UV-A, and UV-A+UV-B2009

    • 著者名/発表者名
      Kawabata S, Miyamoto K, Li Y
    • 学会等名
      6th International Symposium on Light in Horticulture
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トマトcry 1突然変異体の胚軸における青色光・UV-AおよびUV-B照射によるアントシアニン合成の誘導2009

    • 著者名/発表者名
      河野喜子, 河鰭実之
    • 学会等名
      園芸学会平成21年度秋季大会
    • 発表場所
      秋田大学手形キャンパス
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Irradiating different combinations of blue, UV-A, and UV-B lights induced distinct patterns of anthocyanin accumulation at different parts of hypocotyls in tomato seedlings2009

    • 著者名/発表者名
      Kawabata S, Kouno Y, Li, Y, Zhou B
    • 学会等名
      Plant Biology 2009
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu(米国)
    • 年月日
      2009-07-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] カブ胚軸のアントシアニン生合成における青色光とUV-Aの単独効果およびUV-B複合効果の比較2009

    • 著者名/発表者名
      加藤彩子
    • 学会等名
      平成21年度園芸学会春季大会
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス
    • 年月日
      2009-03-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アブラナ科、ナス科植者におけるUV-A特異的なアントシアニン誘導に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      本間信一郎・加藤彩子・李玉花・周波・河鰭実之
    • 学会等名
      平成19年度園芸学会秋季大会
    • 発表場所
      香川大学
    • 年月日
      2007-09-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] アブラナ科、ナス科植物におけるUV-B,UV-A,青色光の相互作用によるアントシアニン生合2007

    • 著者名/発表者名
      加藤彩子, 本間信一郎, 李 玉花, 河鰭実之
    • 学会等名
      平成20年度園芸学会春季大会
    • 発表場所
      東京農業大学厚木キャンパス
    • 年月日
      2007-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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