植物の紫外線防御機構としてのフラボノイド生合成の合子機構

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03045031
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 橋本 徹 神戸大学, 理学部, 教授 (60087616)
• 研究分担者: SCHAFER Eber AlbertーLudwigs大学, Biol. Inst. II, 教授 ; WELLMANN Eck AlbertーLudwigs大学, Biol. Inst. II, 教授 ; SCHOPFER Pet AlbertーLudwigs大学, Biol. Inst. II, 教授 ; MOHR Hans AlbertーLudwigs大学, Biol. Inst. II, 教授 ; 七條 千津子 神戸大学, 理学部, 教務職員 (70226132) ; 鶴見 誠二 神戸大学, 大学院自然科学研究科, 助手 (80144608) ; 新 勝光 神戸大学, 理学部, 助教授 (50071402)
• キーワード: 赤色光信号 / フラボノイド / アントシアニン / 学生の成績評価 / UV-B / cDNA / mRNA / フィトクロム

研究概要

神戸大学からは橋本徹教統が平成4年10月9日から平成5年1月3日までアルバート・ルディヴィクス大学に出張して、赤色光信号細胞内貯蔵型についてセミナーを行い、フラボノイド合成酵素のcDNA調製、実験、口頭試問による学生の成績評価に参加した。また平成5年度の研究計画について打ち合わせを行った。アルバート・ルディヴィクス大学からはWellmann教授が平成4年9月6日から9月18日まで神戸大学に来学し、学部学生を対象とする地球紫外線環境と植物の生活について講演を行い、また植物の紫外線抵抗性について教職員、大学院生対象のセミナーを行った。
研究実施内容は次の通りである。phenylalanine ammonialyase,chalcone synthase, flavanone-3β-hydroxylaseはフラボノイド合成の主要な酵素であるが、phenylalanine ammonialyaseとchalconesynthaseのcDNAをそれぞれbacteriophage M13mp18とplasmid pUC118に組み込んだものを東大、小関博士より、またflavanone-3β-hydroxylase のcDNAをplasmid pTZ に組み込んだものをアルバート・ルディヴィクス大学のBritsch 博士から供与を受け、いずれも大腸菌JM109 を用いて増殖させ単離した。これからcDNAをラベルしてprobe としてホウキモロコシ中に光によって誘導される3種の酵素のmRNAをハイブリダイゼイションによて定量することを試みた。
ホウキモロコシのアントシアニン(フラボノイド配糖体の一種)の生成誘導において赤色光の信号がフィトクロムpfr の他、これとは異なる形で蓄積されることを見出した。pfr と相乗的に作用してアントシアニンを誘導する。しかしUV-Bとは相互作用をしない。従てこの赤色光の貯蔵型信号は、フィトクロムからの信号伝達系の初期段階で作用すると推定される。

研究成果

• [文献書誌] HASHIMOTO, T.: "Harmful and beneficial effects of solar UV light on plant growth." Proc. 11th Int. Congr. Photobiol.(1993)
• [文献書誌] SHICHIJO, C.: "Enhancement of red light-induced anthocyanin synthesis in sorghum first internodes by moderate low temperatures given in the pre-irradiation culture period." Planta. (1993)
• [文献書誌] HADA, M.: "UV-B light-induced absorbance changes in the yeast Rhodotorula minuta." J. Photochem. Photobiol. B: Biol.17. 127-134 (1993)
• [文献書誌] TSURUMI, S.: "A γ-pyronyl-triterpenoid saponin from Pisum sativum." Phytochemistry. 31. 2435-2438 (1992)
• [文献書誌] HASHIMOTO, T.: "Growth inhibitors A-2α and A-2β, and red light-induced growth inhibition in dwarf pea." Progress in Plant Growth Regulation. 312-318 (1992)
• [文献書誌] HASHIMOTO, T.: "Ultraviolet action spectra for the induction and inhibition of anthocyanin synthesis in broom sorghum seedlings." J. Photochem. Photobiol. B: Biol.11. 353-363 (1991)