| 研究概要 |
液胞は貯蔵・空間充填・隔離/解毒・分解など植物が行う生命活動における重要な機能を司ることが分かっているが、植物二次代謝産物、特に花の主要色素であるアントシア二ンの液胞への輸送と貯蔵に関する分子レベルでのメカニズムは何ら明らかにされてはいない。そこで本研究では、1)白地に青斑点がにじむSpeckled変異体について、そのにじむメカニズムを解明することによりアサガオのアントシアニン色素や色素中間体の液胞内への輸送メカニズムを解明し、2)液胞内pH調節に関与する遺伝子を紫地に青色セクターの入るPr(Purple)変異体などを利用して同定・単離し、液胞内pH調節と花の色調発色との関連を解析し、3)さらにアサガオや類縁のマルバアサガオの花色の色調や濃淡に関わる水酸化やアシル化、さらには配糖化のような未同定の修飾遺伝子(Mg(Magenta),Dk(Dusky),Dy(Duskish)など)の単離・同定することにより植物二次代謝産物の蓄積器官としての液胞の機能と役割について総合的に明らかにすることを目的とする。本年度は、以下のことを明らかにした。1) P450系のHydroxylaseと推定されるアサガオのMg(F3'H;flavonoid 3'-hydroxylase)遺伝子の単離、2)アントシアニン色素の暗色化に関わるDk(Dusky)やDy(Duskish)遺伝子と推定されるアサガオやマルバアサガオのUF3GTやUF5GT遺伝子の単離、3)紫地に青色セクターの入るアサガオ変異体において液胞内pH調節に関与すると推定されるPr遺伝子をトランスポゾン・ディスプレイ法により同定した。来年度では、これら単離したMg、UF3GTやUF5GT遺伝子の遺伝子産物について、その生化学的解析を試みることによりその基質特異性を明らかにし、また、今回同定されたPr遺伝子についてもその単離と遺伝子構造解析・生化学的解析を試みる。さらに、アサガオのアントシアニン色素や色素中間体の液胞内への輸送・貯蔵メカニズムに関わるグルタチオン-S転移酵素の単離や、花色の色調や濃淡に関わる水酸化やアシル化酵素遺伝子などのような未同定の修飾遺伝子の単離・同定も目指す。
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