ウンカ食害による台湾鳥龍茶の香気生成向上の分子基盤

飞虱取食危害改善台湾鸟龙茶香气产生的分子基础

基本信息

批准号：
04F04158
负责人：
坂田完三
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

台湾烏龍茶(東方美人)は、他の烏龍茶と異なりウンカに吸汁されたチャ葉を摘採して作られ、独特な香気を生み出す。こでまでに東方美人茶の独特な香気成分として2,6-dimethylocta-3,7-diene-2,6-diol(diol)とhotrienolが検出された。本研究では、東方美人茶の原料であるウンカ加害チャ葉でdiolとhotrienolの生合成に関与する酵素遺伝子を明らかにすることを目指した。ウンカ加害チャ葉でモノテルペン酸化酵素活性を有するシトクロムP450がlinaloolを酸化してdiolやhotrienolを生成すると考えられ、様々なP450遺伝子の探索を行った。昨年度、烏龍茶製造工程中のチャ葉についてdifferential screening分析の結果から得られた P450ホモログ(TOBA)はモノテルペン水酸化に関与するP450と比較的高い相同性を示し、diol及びhotrienolの生合成に関与する可能性が高いと考えられた。そこで、ウンカ加害チャ葉で3_-RACEおよび5_-RACEを行い、TOBAの全長cDNAを単離した。RT-PCRによりウンカ無加害チャ葉に比べてウンカ加害チャ葉でTOBAの転写量は増加していた。一方、他の植物でモノテルペン水酸化に関与することが知られているP450遺伝子から作成したプライマーを用いて、RT-PCRに行い、ウンカ加害新鮮チャ葉からTOBAと異なる8種のP450ホモログ遺伝子を見出した。これらのP450ホモログについてRT-PCRを行った結果、3種のP450(候補P450)の発現が無加害チャ葉に比べてウンカ加害チャ葉で増加していた。また、見出した8種のうち3種の候補P450はモノテルペン水酸化に関与するP450と比較的高い相同性を示し、diolおよびhotrienolの生合成に関与する可能性が高いと考えられた。現在、候補P450遺伝子の全長cDNAを取得するため、ウンカ加害チャ葉を用いて、cDNA libraryを構築し、候補P450の全長cDNAの単離を行っている。さらに、TOBAと候補P450遺伝子を昆虫細胞あるいは大腸菌を用いて大量発現し、得られた酵素のlinaloolに対する酸化反応を検討する。

与其他乌龙茶不同，台湾乌龙茶（东方美人）是采摘飞虱吸食的茶叶制成的，产生独特的香气。迄今为止，已检测到2,6-二甲基八-3,7-二烯-2,6-二醇（二醇）和热三烯酚是东邦美津茶特有的香气成分。在本研究中，我们的目的是阐明参与飞虱侵染茶叶中二醇和热三烯醇生物合成的酶基因，这些茶叶是东邦美津茶的原料。细胞色素P450具有单萜氧化酶活性，被认为可以在飞虱侵染的茶叶中氧化芳樟醇产生二醇和热三烯醇，我们搜索了各种P450基因。去年，从乌龙茶生产过程中的茶叶差异筛选分析结果中获得的P450同系物（TOBA）与参与单萜羟基化的P450具有较高的同源性，并被认为参与二醇和热三烯醇的生物合成。很有可能因此，我们对飞虱侵染的茶叶进行3_-RACE和5_-RACE，分离出TOBA全长cDNA。 RT-PCR 显示，与飞虱侵染的茶叶相比，飞虱侵染的茶叶中 TOBA 转录量增加。另一方面，使用已知参与其他植物中单萜羟基化的P450基因创建的引物，进行RT-PCR以鉴定来自感染飞虱的新鲜茶叶的TOBA中的八个不同物种的P450同源基因。我发现了。对这些 P450 同源物进行 RT-PCR 的结果是，与未受害的茶叶相比，受飞虱侵染的茶叶中三种类型的 P450（候选 P450）的表达有所增加。此外，发现的8个候选P450中的3个与参与单萜羟基化的P450表现出较高的同源性，被认为可能参与二醇和热三烯醇的生物合成。目前，为了获得候选P450基因的全长cDNA，我们正在利用飞虱侵染的茶叶构建cDNA文库，并分离候选P450基因的全长cDNA。此外，利用昆虫细胞或大肠杆菌大量表达TOBA和候选P450基因，并检查所得酶对芳樟醇的氧化反应。