メロン果実の軟化関連酵素遺伝子のクローニングとその発現解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09660029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 久保 康隆 岡山大学, 農学部, 助教授 (80167387)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 龍平 岡山大学, 農学部, 助手 (70294444)
• Keywords: 果実軟化 / セルラーゼ / ポリガラクチュロナーゼ / 水分ストレス / エチレン

Research Abstract

果実の成熟・軟化機構を分子レベルで明らかにすることは、近年急速に進展している植物の遺伝子組み換え技術を用いることによって、成熟・軟化特性を改変し、流通特性を改善した形質転換品種の開発に直結する。本年度は果実の硬度を決定する細胞壁のヘミセルロース及びペクチン成分の分解に関与すると考えられているセルラーゼ及びポリガラクチュロナーゼ遺伝子のクローニングとその発現解析を行った。メロン果実より6種のセルラーゼ遺伝子をクローニングすることに成功したが、いずれの遺伝子も成熟特異的発現パターンを示さなかった。また、メロン果実のポリガラクチュロナーゼのクローニングは米国の研究グループによって、発表された。そこで、研究を拡大・深化させるために対象を同じウリ科のキュウリと果実成熟時に急激な硬度低下が起こるカキ果実に拡大し、遺伝子のクローニングを行った。その結果、水分ストレスを与えて軟化が誘導されたキュウリ果実より3種のポリガラクチュロナーゼ遺伝子とカキ果実より1種のセルラーゼ遺伝子が得られた。ノーザン分析によって、キュウリ果実の1種のポリガラクチュロナーゼ遺伝子は水分ストレスとエチレン処理によって顕著に遺伝子発現が誘導され、エチレンの作用阻害剤である1-MCPによって抑制されることが明らかになった。来年度はこれらの遺伝子に加えて、昨年果実の軟化機構に深く関与することが報告されたエクスパンシン遺伝子も調査対象に加え、遺伝子発現解析によって果実の軟化機構をさらに詳しく解明する予定である。