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熱帯植物であるアセロラは、アスコルビン酸を大量に含む植物としても知られている。特に、果実に大量のアスコルビン酸を含み、その含量はレモン果実の20倍以上となる。本研究は、アスコルビン酸を大量に含有するアセロラに焦点をあて、アスコルビン酸の生合成、代謝および生理機能について調べることを目的とした。また、応用学的には、アスコルビン酸高含量ストレス抵抗性植物の作出を目指した。
本年度は、まず、アセロラからアスコルビン酸をリサイクルする酵素モノデヒドロアスコルビン酸還元酵素とデヒドロアスコルビン酸還元酵素のcDNAをクローニングし、その一次構造を解析した。また、アセロラの両酵素の遺伝子発現とアスコルビン酸含量との関係、および環境変動に伴う両酵素の遺伝子発現変動を調べた。興味深いことに、モノデヒドロアスコルビン酸還元酵素、デヒドロアスコルビン酸還元酵素はともに、暗所では発現が低下するものの、低温処理や塩処理をすることにより発現が増大した。
一方、アセロラのモノデヒドロアスコルビン酸還元酵素のcDNAを導入した形質転換タバコでは、アスコルビン酸含量が高まり、塩ストレスに対して抵抗性を示した。
このように、本研究では、アスコルビン酸をリサイクルする酵素が、環境応答的に発現しながら、酸化ストレス抵抗性の獲得にも寄与できることを示唆できた。また、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へと道を開くもので興味深く、今後の研究が期待される。
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