カンキツ果実におけるキサントフィル生合成・代謝調節機構の解明

柑橘类水果叶黄素生物合成和代谢调节机制的阐明

基本信息

批准号：
05J02931
负责人：
加藤雅也
金额：
$ 0.7万
依托单位：
独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

ウンシュウミカン,バレンシアオレンジ,リスボンレモンを用いて,カロテノイド含量・組成とカロテノイドの分解に関わるcarotenoid cleavage dioxygenase遺伝子(CitCCD1,CitNCED2,CitNCED3)との関係を調査した。ウンシュウミカンの果皮とバレンシアオレンジの果皮と果肉では,CitNCED2の遺伝子発現が低く推移し,その基質である9-cis-ビオラキサンチン(9C-vio)はあまり分解されず,高レベルに蓄積した。一方,ウンシュウミカンの果肉とリスボンレモンの果皮と果肉では,CitNCED2の遺伝子発現が高く推移し,9C-vioは分解され,低レベルであった。以上の結果から,CitNCED2の遺伝子発現は,9c-vio含量に影響し,カンキツ果実のカロテノイド含量・組成の品種間差に関与していることが明らかとなった。β-クリプトキサンチン(β-cry)高含有カンキツ品種‘たまみ'のβ-cryの蓄積機構を,‘たまみ'と親品種の‘清見',‘ウィルキング'を比較することにより調査した。‘たまみ'は,主にβ-cryを蓄積した。‘清見'は,‘たまみ'より低レベルのβ-cryを蓄積した。‘ウィルキング'は,主に9c-vioを蓄積した。3品種いずれも急速にカロテノイドを蓄積する時期に,カロテノイド生合成遺伝子の一斉上昇が認められた。また,3品種いずれもcarotenoid cleavage dioxygenaseの遺伝子発現の増大が認められた。‘たまみ'は,‘ウィルキング'と比較して,上流遺伝子(CitPSY,CitPDS,CitZDS,CitLCYb)の発現が高く,下流遺伝子(CitHYb,CitZEP)の発現が低く推移した。以上の結果から,‘たまみ'は,ウンシュウミカンと同様のメカニズムによりβ-cryを蓄積したと考えられた。

使用柑橘、巴伦西亚橙和里斯本柠檬研究了类胡萝卜素含量和组成与参与类胡萝卜素降解的类胡萝卜素裂解双加氧酶基因（CitCCD1、CitNCED2、CitNCED3）之间的关系。在柑橘果皮和巴伦西亚橙的果皮和果肉中，CitNCED2基因表达量仍然较低，其底物9-顺式紫黄素（9C-vio）降解较差，并高水平积累。另一方面，CitNCED2基因在云州柑橘的果肉和里斯本柠檬的果皮和果肉中保持高表达，而9C-vio被降解并保持在低水平。上述结果表明，CitNCED2基因表达量影响9c-vio含量，并参与柑橘类水果品种间类胡萝卜素含量和组成的差异。通过与亲本品种“Kiyomi”和“Wilking”进行比较，研究了高β-隐黄质（β-cry）含量柑橘品种“Tamami”中β-cry的积累机制。 ‘Tamami’主要积累β-cry。 “Kiyomi”积累的 β-cry 水平低于“Tamami”。 'Wilking'主要积累了9c-vio。在所有三个品种中，在类胡萝卜素快速积累期间，观察到类胡萝卜素生物合成基因同时增加。此外，在所有三个品种中都观察到类胡萝卜素裂解双加氧酶基因表达增加。与“Wilking”相比，“Tamami”上游基因（CitPSY、CitPDS、CitZDS、CitLCYb）表达量较高，下游基因（CitHYb、CitZEP）表达量较低。根据以上结果，认为“Tamami”通过与云州蜜柑相似的机制积累β-cry。