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果実の成熟エチレン生合成の内的調節機構に関する分子生物学的解析を行った。
1)バナナ果実の鋭いエチレン生成のピークは、ACC酸化酵素の補助因子であるFeとアスコルビン酸が成熟の開始とともに現象することによる活性低下に起因していた。従って、in vivoでの活性測定時にFeとアスコルビン酸を添加すると、in vitro活性とほぼ同様な活性値が得られ、しかも成熟初期から完熟まで活性は増加し続けた。
2)バナナ果実はタンニン物質を多く含むため、これまでACC合成酵素の活性測定の成功例は見られなかった。そこで、ポリエチレングリコール添加とアセトン沈澱法を用いて抽出したところ、他の果実と同等の極めて高い活性を得ることができた。また、成熟に伴う活性変化はエチレン生成の変化とよく対応していた。
3)本方法を用いて、バナナ果実の成熟開始時の急峻なエチレン生成のピークを再調査するとともに、ACC合成酵素とACC酸化酵素遺伝子の発現解析を行った。その結果、ACC合成酵素遺伝子は、果皮では多くのクライマクテリック型果実と同様にポジティブ・フィードバック制御を受けていたが、果肉ではネガティブ・フィードパック制御を受けており、果皮と果肉で制御の方向性が全く逆になっていることが判明した。
4)エチレンの信号伝達を詳細に調べるために、信号伝達の最下流に位置するEIN3の形質転換トマトを作出した。ほぼ目的通りに、導入遺伝子が過剰発現する個体と発現抑制を受ける個体を作出できた。
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