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カンキツ果実におけるβ-クリプトキサンチンのエステル化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06015
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

張 嵐翠  静岡大学, 農学部, 特任助教 (20767371)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードβ-クリプトキサンチン / キサントフィル / エステル化 / β-Cryptoxanthin / β-cryptoxanthin / カンキツ / カロテノイド
研究開始時の研究の概要

カンキツ品種のうち、果実にキサントフィルを高濃度に蓄積するものは、キサントフィルと脂肪酸がエステル化されている。特に、ウンシュウミカンではキサントフィルの一種であるβ-クリプトキサンチンが高濃度に含まれており、β-クリプトキサンチンのほとんどが脂肪酸とのエステル体として存在している。本研究課題では、β-クリプトキサンチンをエステル化する酵素遺伝子を探索、同定し、その機能を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では,カンキツ果実におけるキサントフィルのエステル化機構を解明するために,果実におけるキサントフィルエステルの含量の季節変動を調査した。その結果,果実の成熟に伴いキサントフィルエステルの含量が増大し,成熟した果実には85%以上がエステル体として存在していた。また,マイクロアレイ解析を用いて,キサントフィルのエステル化に関わる遺伝子を探索した。CitXES1,CitXES6,CitXES7,CitXES8およびCitXES9の発現レベルはエステル体含量の季節変動と似たような発現を示した。よって,これらの遺伝子はカンキツ果実においてキサントフィルのエステル化に関わる遺伝子であると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請課題で取り組むβ-クリプトキサンチンの脂肪酸とのエステル化は,β-クリプトキサンチンの高蓄積メカニズムに大きく関わっていることが予想される。本研究では,カンキツ果実における新たなβ-クリプトキサンチンの高蓄積機構を解明し,研究成果は機能性成分であるβ-クリプトキサンチンの高含有化栽培技術,貯蔵技術,高含有新品種の育種へ繋がる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Exogenous gibberellin induced regreening through the regulation of chlorophyll and carotenoid metabolism in Valencia oranges2022

    • 著者名/発表者名
      Nichapat Keawmanee, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Kan Murakami, Masashi Yamamoto, Nami Kojima, Masaya Kato
    • 雑誌名

      Plant Physiology and Biochemistry

      巻: 173 ページ: 14-24

    • DOI

      10.1016/j.plaphy.2022.01.021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microarray analysis of carotenoid and chlorophyll biosynthetic gene expression in the citrus juice sacs irradiated with blue light2022

    • 著者名/発表者名
      Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Kazuki Yamawaki, Takehiko Shimada, Hiroshi Fujii, Tomoko Endo, Masaya Kato.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1337 号: 1337 ページ: 195-202

    • DOI

      10.17660/actahortic.2022.1337.26

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulation of β-citraurin and expression of carotenoid cleavage dioxygenase4 gene in citrus fruit during maturation2022

    • 著者名/発表者名
      Miki Kato, Kohei Iida, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata and Masaya Kato
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1336 号: 1336 ページ: 61-66

    • DOI

      10.17660/actahortic.2022.1336.9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Auxin induced carotenoid accumulation in GA and PDJ-treated citrus fruit after harvest2021

    • 著者名/発表者名
      Gang Ma, Lancui Zhang, Rin Kudaka, Hayato Inaba, Murakami Kan, Yamamoto Masashi, Kojima Nami, Masaki Yahata, Hikaru Matsumoto, Masaya Kato
    • 雑誌名

      Postharvest Biology and Technology

      巻: 181 ページ: 111676-111676

    • DOI

      10.1016/j.postharvbio.2021.111676

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カンキツ果実におけるキサントフィルのエステル体含量の季節変動および関連遺伝子の発現解析2022

    • 著者名/発表者名
      山本将士, 馬 剛, 張嵐翠, 八幡昌紀, 島田武彦, 藤井浩, 遠藤朋子, 加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培養した‘太田ポンカン’のフラベドにおけるカロテノイド,クロロフィルおよびジベレリン代謝に及ぼすジベレリンの影響2022

    • 著者名/発表者名
      望月春奈, 馬 剛, 張嵐翠, 八幡昌紀, 加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ‘山下紅早生’におけるβ-Citraurin代謝に関わるCarotenoid cleavage dioxygenase(CCD)遺伝子の発現および機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      加藤美紀, 馬 剛, 張嵐翠, 八幡昌紀, 加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウミカン果実における着色に及ぼすサリチル酸およびジャスモン酸の影響2022

    • 著者名/発表者名
      池谷将斗, 野村健太, 馬 剛, 張嵐翠, 八幡昌紀, 加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of β-cryptoxanthin esters accumulation and carotenoid biosynthetic genes expression during citrus fruit maturation2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yamamoto, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Terutaka Yoshioka, Masaya Kato
    • 学会等名
      V Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microarray analysis of carotenoid and chlorophyll biosynthetic gene expression in the citrus juice sacs irradiated with blue light2021

    • 著者名/発表者名
      Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Kazuki Yamawaki, Takehiko Shimada, Hiroshi Fujii, Tomoko Endo, Masaya Kato
    • 学会等名
      IX International Symposium on Light in Horticulture (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Pigments Accumulation in Valencia Orange During Regreening2021

    • 著者名/発表者名
      Nichapat Keawmanee, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Masaya Kato
    • 学会等名
      V Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accumulation of β-citraurin and expression of carotenoid cleavage dioxygenase4 gene in citrus fruit during maturation2021

    • 著者名/発表者名
      Miki Kato, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Masaya Kato
    • 学会等名
      V Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of phytohormones on coloration of Satsuma mandarin fruit during long-term storage2021

    • 著者名/発表者名
      Kenta Nomura, Hayato Inaba, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Hikaru Matsumoto, Masaya Kato
    • 学会等名
      V Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of auxin and 1-MCP on carotenoid and chlorophyll metabolisms in postharvest Satsuma Mandarin fruit2021

    • 著者名/発表者名
      Kan Murakami, Gang Ma, Lancui Zhang, Masaki Yahata, Hikaru Matsumoto, Masaya Kato
    • 学会等名
      V Asia Symposium on Quality Management in Postharvest Systems (ISHS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カンキツの培養したフラべドにおけるカロテノイド集積に及ぼすアブシジン酸受容体阻害剤の影響2021

    • 著者名/発表者名
      北村陽,馬 剛,張嵐翠,八幡昌紀,山脇和樹,竹内純,轟泰司,加藤 雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ‘太田ポンカン’のフラベドにおけるカロテノイドおよびクロロフィル代謝に及ぼす植物ホルモンの影響2021

    • 著者名/発表者名
      北谷友梨佳,望月春奈,馬 剛, 張嵐翠,八幡昌紀,山 脇和樹,松本光,加藤 雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] バレンシアオレンジのフラベドにおけるカロテノイドおよびクロロフィル代謝に及ぼす植物ホルモンの影響2021

    • 著者名/発表者名
      望月春奈,北谷友梨佳,馬 剛,張嵐翠,八幡昌紀,山脇和樹,加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カンキツ果実におけるキサントフィルのエステル化に関わる酵素遺伝子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      山本将士,馬 剛,張嵐翠,八幡昌紀,山脇和樹,吉岡照高,太田智,加藤雅也
    • 学会等名
      園芸学会令和2年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 園芸利用学(第3章、 第12章 分担)2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 雅也, 馬剛, 張嵐翠( 編集: 山内 直樹, 今堀 義洋)
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      文永堂出版
    • ISBN
      9784830041426
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] The Genus Citrus (Co-editors Manuel Talon, Marco Caruso, Fred Gmitter). Chapter 24:Citrus and Health, 495-511頁2020

    • 著者名/発表者名
      Gang Ma,Lancui Zhang,Minoru Sugiura,Masaya Kato
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128121634
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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