開花に伴う香気生成・発散機構および開花機構の分子レベルでの解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12045230
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 渡辺 修治 静岡大学, 農学部, 教授 (90230979)
• キーワード: バラ / 2-phenylethanol / β-glucosidase / methyltransferase / FIF / アサガオ

研究概要

本研究の目的は、開花とそれに伴う香りの生成、発散現象に着目し、花および花弁細胞内、細胞間で見られる希少系での現象を分子レベルで解明することにある。本年度は特に以下の項目について検討し、下記の成果を得た。
1.開花に伴う香気発散と光周期:R. damascenaの花から主要成分として発散される2-phenylethanolは明期後期に最高値となり、暗期に発散量が減少する。この減少はglucosidase, glucosyltransferaseの調節によって制御されていることが示唆された。
2.2-Phenylethanol(1)の生合成経路の再検討:重水素標識L-phenylalanineを経時的に吸収させ、生成物の重水素標識パターンを解析した結果、α-重水素が保持される経路で生合成されることが確認された。
3.3.2-Phenylethanol(1)生成・発散に関わる分子群の細胞内局在化の検討:完全開花期の花弁を非水系溶媒で密度勾配遠心し、液胞、細胞質、アポプラストに分画した。その結果、glucosidaseはアポプラストに、2-phenylethylglucosideは液胞に局在化することが明となった。
4.明暗周期と花の生理現象に関わる分子の解明:アサガオ子葉に花芽形成に関与すると考えられる脂肪酸誘導体を同定した。
5.5その他の香気成分の生合成に関する研究:フェノール誘導体生合成に関与する遺伝子を単離した。

研究成果

• [文献書誌] Yumiko Yamano: "Stereocontrolled synthesis of optically active β-D-glucopyranosides of 3-hydroxy-7,8-didehydro-β-ionol"Chem. Pharm. Bull.. 48. 2017-2018 (2000)
• [文献書誌] Seung-Jin Ma: "The(3R,9R)-3-hydroxy-7,8-dihydro-b-ionol disaccharide glycoside is an aroma Precursor in tea leaves"Phytochemistry. 56. 819-825 (2001)
• [文献書誌] Peter Fleischmann: "Carotenoid cleavage enzymes in animals and plants"ACS Symposium series : Carotenoid-Derived Aroma. 802. 76-88 (2001)
• [文献書誌] Masayuki Suzuki: "Identification of β-damascenone progenitors and their biogenesis in rose flowers(Rosa damascena Mill.)"ACS Symposium series : Carotenoid-Derived Aroma. 802. 89-101 (2001)
• [文献書誌] Kentaro Hayashi: "A rhythmic floral scent emission and the circadian rhysms"Aroma Research. 2. 2-9 (2001)
• [文献書誌] Shuzo Watanabe: "Biogenesis of 2-Phenylethanol in Rose Flowers : Incorporation of [^2H_8] L-Phenylalanine into 2-Phenylethanol and Its β-D-Glucopyranoside during the Flower Opening of Rosa 'Hoh-Jun' and Rose damascena Mill"Biosci. Biotech. Biochem. (in press).