トマト花弁内におけるエステル化カロテノイド蓄積の分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 25712004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 園芸科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 有泉 亨 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (70575381)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円); 2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: トマト / カロテノイド / 変異体 / 脂肪酸 / プラストグロブリ / 園芸学 / 育種学 / 遺伝子 / 遺伝学 / 酵素 / 植物

研究成果の概要

本研究はエステル化カロテノイドの蓄積が低下して花弁の色が薄くなったトマト変異体pale yellow petal-1（pyp1）、pyp2を利用して、エステル化カロテノイドの蓄積メカニズムを解明することを目的とした。まず、相補性検定によりPYP1およびPYP2遺伝子の同定に成功した。次に、PYP1遺伝子はキサントフィルと炭素数14と16の飽和脂肪酸を基質としてエステル化カロテノイドを産生していることを明らかにした。また、プラスチド内に蓄積するプラストグロブリ形成はエステル化カロテノイドの蓄積量と強く関連すること、また、PYP1タンパク質はプラストブロブリの周辺に局在することを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] フランス国立農業研究所（INRA）(フランス)
• [雑誌論文] Identification of the Carotenoid Modifying Gene PALE YELLOW PETAL 1 as an Essential Factor in Xanthophyll Esterification and Yellow Flower Pigmentation in Tomato (Solanum lycopersicum). (2014)
  • 著者名/発表者名: Ariizumi T, Kishimoto S, Kakami R, Maoka T, Hirakawa H, Suzuki Y, Ozeki Y, Shirasawa K, Bernillon S, Okabe Y, Moing A, Asamizu E, Rothan C, Ohmiya A & Ezura H
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 79 号: 3 ページ: 453-465
  • DOI: 10.1111/tpj.12570
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] PYP2 mutation disturbs normal yellow pigmentation of flower in tomato (Solanum lycopersicum) (2016)
  • 著者名/発表者名: Ariizumi T, Takezawa S, Kishimoto S, Hirasawa H, Shirasawa S, Omiya A, Bertillon S, Moing A, Rothan C, Okabe Y, Ezura H
  • 学会等名: The 13th Japan Solanaceae Consortium JSOL2016
  • 発表場所: 国際基督教大学（東京・三鷹市）
  • 年月日: 2016-11-25
  • 国際学会
• [学会発表] Enhancement of tomato qulity by the breeding tequniques. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ariizumi T
  • 学会等名: Tsukuba-France Joint Conference
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県つくば市
  • 年月日: 2016-01-22
  • 招待講演
• [学会発表] 育種技術の力でトマトを高品質化する (2016)
  • 著者名/発表者名: 有泉亨・江面浩
  • 学会等名: 品種改良ユーザー会
  • 発表場所: 理化学研究所、埼玉県和光市
  • 年月日: 2016-01-21
  • 招待講演
• [学会発表] 園芸作物トマトの遺伝資源創成と果実発達遺伝子群の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 有泉亨
  • 学会等名: 東京園芸懇話会
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県つくば市
  • 年月日: 2015-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] Biochemical and Ultrastructural Studies of a Novel Tomato Mutant pale yellow petal 2 Revealed that Xanthophyll Accumulation are Important for Normal Chromoplast Differentiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takezawa S, Kishimoto S, Hirakawa H, Shirasawa K, Omiya A, Okabe A,Ezura H and Ariizumi T
  • 学会等名: International Symposium on Solanaceae Cenferance 2015 (SOL2015)
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会
• [学会発表] Towards improved fruit set efficiency using tomato genetic resources. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ariizumi T, Shinozaki Y, Okabe Y, Hoshikawa K, Shikata M, Yano R, Hao S, Takahara M, Takei H, Benard C, Prodhomme D, Gibon Y, Kanayama Y, Kubo Y, Aoki K and Ezura H
  • 学会等名: International Symposium on Solanaceae Cenferance 2015 (SOL2015)
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biochemical Studies of the Novel Tomato Mutant pale yellow petal 2 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹澤里実、岸本早苗、平川英樹、白澤健太、 大宮あけみ、江面 浩、有泉亨
  • 学会等名: 第33回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 東京大学、文京区本郷
  • 年月日: 2015-08-10
• [学会発表] トマトのPALE YELLOW PETAL1遺伝子はエステル化カロテノイドの蓄積と花弁黄色化に必須である。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有泉亨、岸本早苗、眞岡孝至、平川英樹、白澤健太、岡部佳宏、竹澤里見、大宮あけみ、江面浩
  • 学会等名: 第32回 日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-22
• [備考]
  • URL: http://ariizumi.tsukuba-olericulture.org/index.php?id=2
• [備考] 蔬菜花卉学研究室HP
  • URL: http://ariizumi.tsukuba-olericulture.org
• [備考] 研究者HP
  • URL: http://ariizumi.tsukuba-olericulture.org/