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熱帯植物の一つであるアセロラは、特に、果実に大量のアスコルビン酸を含む(レモンの20倍以上)。本研究では、植物のアスコルビン酸の増強を目的として、アセロラのアスコルビン酸生合成遺伝子をクローニングし、その発現を調べた。また、アセロラに大量のアスコルビン酸が含まれる機構について考察するとともに、アセロラのアスコルビン酸生合成酵素遺伝子を植物に導入発現させ、アスコルビン酸高含量遺伝子組換え植物を作出することを目的とした。
アセロラのアスコルビン酸生合成酵素の一つであるGDP-D-mannose pyrophosphorylaseのmRNA発現を、シロイヌナズナやトマトの発現と比較した結果、アセロラのGDP-D-mannose pyrophosphorylaseのmRNA発現はシロイヌナズナやトマトのものに比べ非常に高かった。アセロラのGDP-D-mannose pyrophosphorylase遺伝子のプロモーター解析を行った結果、そのプロモーター活性は、植物の高発現プロモーターとして知られているcauliflower mosaic virus 35SプロモーターやシロイヌナズナのGDP-D-mannose pyrophosphorylase遺伝子のプロモーターより高かった。アセロラのGDP-D-mannose pyrophosphorylase遺伝子をタバコに導入し、過剰発現させたところ、タバコのアスコルビン酸含量は野生植物の約2倍に増大した。
このように、本研究では、アスコルビン酸含量の高いアセロラのアスコルビン酸の生合成を調べ、興味深い新たな知見を明らかにするとともに、応用的には、アスコルビン酸高含量ストレス抵抗性植物の開発が可能であることを示した。
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