一細胞科学によるアジサイの表現型からゲノム解析への統合研究

利用细胞科学从绣球花表型到基因组分析的综合研究

基本信息

批准号：
16011224
负责人：
吉田久美
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アジサイの花色は、環境変化や時間の経過により容易に変わる。紫色のアジサイでは、隣り合った細胞一つ一つの色合いが異なりモザイク状を呈し、また、同じ層でも無色と有色の細胞が混じりあっている。即ち、アジサイは同じゲノムを持ちながら何らかの因子により表現型である花色が変異する。本研究では、この機構の解明を目指した。申請者らはすでに、in vitroでアジサイの花色発現を実施し、変異の物質的な要因を明らかにしている。そこで、種々の花色を持つアジサイガク片から着色細胞を取り出し、個々の着色細胞の液胞pH,有機成分、アルミニウムイオン濃度をミクロ分析し、色と相関させる実験を行なった。紫色のアジサイガクヘンをプロトプラスト化して着色細胞混合物を調製した。これを用いて、単一細胞で細胞内微小電極法による液胞pH測定、ミクロHPLCによるアジサイの花色に関与する有機成分の一細胞での分析、原子吸光分析によるおよびアルミニウムの定量を行なった。液胞pHは、色との相関がほとんど認められなかった。ミクロHPLCによる分析により、デルフィニジン3-グルコシド(1)、および、助色素成分であるキナ酸の5-カフェオイル体(2)、5-p-クマロイル体(3)および、3-カフェオイル体(4)、の一細胞での定量が可能となり、顕微分光分析により細胞の色を測定後、サンプリングすることで、色と成分の相関データを得ることができた。1は、色に関わらず15-25mM程度含まれ、2は青色細胞の方が多かった。さらに、細胞50個のデータではあるが、原子吸光法によるアルミニウム分析を行なった。紫色萼片では、細胞の色とアルミニウム濃度には、相関が認められなかった。

随着环境和时间的变化，绣球花的颜色很容易变化。紫色绣球花具有每个相邻细胞的不同颜色，并且具有镶嵌性，即使在同一层中，将无色和有色细胞混合在一起。也就是说，绣球花具有相同的基因组，但是由于某些因素，它们的花色表型被突变。这项研究旨在阐明这种机制。申请人已经在体外进行了绣球花色表达，以阐明突变背后的材料因素。因此，从具有各种花颜色的绣球花沙丁鱼碎片中提取有色细胞，并微分析了液泡pH，有机成分和单个有色细胞的铝离子浓度，并进行了实验以与颜色相关。将紫色绣球花沙丁鱼原生物制成以制备有色细胞混合物。使用此过程，使用细胞内微电极法在单个细胞中测量了液泡pH，分析通过微HPLC，原子吸收光谱和铝定量对参与绣球花颜色的有机成分进行分析。液泡pH几乎与颜色相关。通过MicroHPLC分析允许在一个细胞中定量Delphinidin 3-葡萄糖苷（1）和Co-Piric Acid，它们是共配合成分，例如5-cafe Oil（2），5-P-Coumaroyl（3）和3-蛋白（4）。通过微光谱测量细胞的颜色后，对细胞进行采样，将获得颜色和分量之间的相关性数据。 1含有约15-25毫米的颜色，其中2个包含更多的蓝色细胞。此外，尽管使用了50个细胞的数据，但通过原子吸收光谱进行了铝分析。在紫色的萼片中，在细胞颜色和铝浓度之间未观察到相关性。