著者

作田 正明

出版者

一般社団法人植物化学調節学会

雑誌

植物の生長調節 (ISSN:13465406)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.49-55, 2009-05-31 (Released:2017-09-29)

参考文献数

30

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The red pigments, anthocyanins and betacyanins have never been demonstrated to occur together in the same plant. Although anthocyanins are widely distributed as flower and fruit pigments in higher plants, betacyanins have replaced anthocyanins in the Caryophyllales. Anthocyanins have not been reported to occur in these betacyanin-producing plants, and the evolutionary gain and loss of the two pigments remain a mystery, as do the molecular bases underlying their mutual exclusion. The accumulation of flavonols in the Caryophyllales suggests that the step (s) of anthocyanin biosynthesis from dihydroflavonols to anthocyanins could be blocked in the Caryophyllales. Some insights can be gained from DFR and ANS, which are involved in the biosynthetic pathway from dihydroflavonols to anthocyanins. The cDNAs encoding DFR and ANS were isolated from Spinacia oleracea and Phytolacca americana, plants that belong to the Caryophyllales. The experiments using recombinant DFR and ANS expressed in Escherichia coli revealed that the Caryophyllales plants posses functional DFR and ANS. The expression profiles showed that DFR and ANS were not expressed in most tissues and organs expect seed in S. oleracea. These result indicated that the suppression or limited expression of the DFR and ANS may cause the luck of anthocyanin in the Caryophyllales.

著者

小澤 友香 青木 俊夫 加藤 謙之 今泉 隆次郎 島村 昌幸 佐藤 修正 田畑 哲之 由田 和津子 作田 正明 綾部 真一

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集

巻号頁・発行日

vol.2010, pp.235, 2010

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縮合型タンニン(CT)はアントシアニン生合成の中間体であるフラバン-3,4-ジオールとその誘導体フラバン-3-オール(カテキン類)の重合体で、抗菌作用や昆虫に対する防御作用、食品成分として健康増進に役立つなど、様々な生理活性が注目されている。発表者らはCT生合成調節機構の解明を目的として、アントシアニンとCTがともに欠失しているマメ科モデル植物ミヤコグサ(<I>Lotus japonicus</I>)の<I>viridicaulis1</I>(<I>vic1</I>)および<I>vic2</I>変異体を解析している。昨年の本大会では<I>VIC1</I>がbHLH型転写因子をコードすることを発表した。今回、<I>vic2</I>遺伝子のポジショナルクローニングを行い候補遺伝子の塩基配列を調べたところ、WD40リピートタンパク質をコードするシロイヌナズナの<I>TTG1</I>オルソログの354番目の塩基にナンセンス変異が見つかり、翻訳産物のWD40リピートドメインが欠失していることが推定された。野生型遺伝子を用いて<I>vic2</I>の相補実験を行ったところ、アントシアニンとCTの蓄積が確認された。リアルタイムPCRによる発現解析の結果、<I>vic1</I>および<I>vic2</I>変異体ではジヒドロフラボノール4-還元酵素とアントシアニジン合成酵素をコードする遺伝子の転写物レベルが大きく低下し、相補株では回復しており、VIC1とVIC2がこれら酵素遺伝子の調節因子であることがわかった。