一細胞ミクロ分析による表現型からゲノム解析への統合研究

使用单细胞微量分析从表型到基因组分析的综合研究

基本信息

批准号：
15011220
负责人：
吉田久美
金额：
$ 2.37万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

花色素アントシアニンは、その発色が微妙にかつ多彩に変化することに最大の特徴を持つ。色の変異は、pHの変化、金属イオンとの錯体形成、助色素の存在などによって大きく影響を受ける。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、アジサイでは同じゲノムを持ちながら環境あるいは何らかの刺激に対して個々に応答し、表現型である花色が変異する。本研究では、アジサイ萼片の一つ一つの細胞内で何が起きているのか、どんな分子がどのように認職しあって分子集合体色素を形成するのか、それは、いかなる細胞生理的要因に基づくのか、その結果、同一成分から精緻な分子制御によりどれほど多彩な色が発色するのかのシステムの解明を目指した。青色品種と赤色品種のアジサイ萼片をそれぞれプロトプラスト化し、顕微分光分析により着色細胞の吸収スペクトルを測定後、その液胞pHを細胞内微小電極法で直接測定した。吸収極大を590nm付近に持つ青色細胞の液胞pHは4.1、吸収極大が540mm付近の赤色細胞は3.3で、青色細胞が有意に高いことがわかった。さらに、同色の細胞を集め、有機成分および無機成分の分析を行なった。.いずれの色の細胞にも、アントシアニンとしては、デルフィニジン3-グルコシドだけが含まれその含有量には差が認められなかった。しかし、助色素のクロロゲン酸、ネオクロロゲン酸および5-p-クマロイルキナ酸の量には違いが認められ、5-アシル化キナ酸が青色細胞で多いことがわかった。

花色素花青素的特征是其颜色微妙而多样的变化。颜色变化受到pH变化，与金属离子的络合以及二染色的存在很大的影响。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，但是对环境或某些刺激的反应，并且花色的表型被突变。在这项研究中，我们旨在阐明绣球膜的每个细胞中发生的情况，分子的方式和分子识别分子组装颜料的形成，哪些细胞生理因子基于哪些细胞生理因素以及通过精确分子对照从相同的成分从同一成分发展出多少不同的颜色。对蓝色和红色品种的绣球萼片进行了原生质质体，并通过微光谱分析测量有色细胞的吸收光谱后，通过细胞内微电极法直接测量了液泡pH。在590 nm左右吸收最大吸收的蓝色细胞的液泡pH值为4.1，最大吸收最大的红细胞约为540 mm 3.3，表明蓝细胞明显更高。此外，还收集了相同颜色的细胞并分析有机和无机成分。正如花色苷一样，两种颜色的细胞仅包含Delphinidin 3-葡萄糖苷，并且没有观察到其含量差异。然而，在共氯酸，新氯酸和5-p-豆酰喹酸的二酸含量中观察到差异，表明在蓝色细胞中增加了5-酰基化的奎宁酸。