Home広島大学 大学院生物圏科学研究科
講師 冨永 るみ （トミナガ ルミ）
罢别濒＆贵础齿：082-424-7966
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研究室贬笔：丑迟迟辫://丑辞尘别.丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫/蝉丑辞办办补苍/
（贰-尘补颈濒の＊は半角蔼に置き换えてください。）
平成２６年９月２６日
アントシアニン色素蓄积を制御する転写因子の机能が植物间で保存されていることを証明
研究成果のポイント
- シロイヌナズナ（アブラナ科）の表皮细胞分化関连遗伝子をトマト（ナス科）に导入し解析
- シロイヌナズナの遗伝子がトマトでもアントシアニン蓄积を制御することを証明
- アントシアニンをはじめとする有用物质の产生向上への贡献に期待
概要
広島大学大学院生物圏科学研究科冨永 るみ講師らの研究グループは、シロイヌナズナ（アブラナ科のモデル植物）の表皮細胞（植物の一番外側の細胞層）形成に関わる２種類の転写因子（特定の遺伝子群の発現開始を制御する重要な制御タンパク質）をトマトに遺伝子導入し、２つの転写因子がトマト内でも同様の機能を発揮し、アントシアニンの蓄積に影響を及ぼすことを明らかにしました。
この発见で、アブラナ科のシロイヌナズナとナス科のトマトで、アントシアニン蓄积が共通の遗伝子机能により制御されていることを明らかにしました。一方、トマトの根毛やトライコーム（叶の表面に生える毛）の形成は、シロイヌナズナの遗伝子导入では変化しなかったことから、异なる制御机构があることがわかりました。
今后は、表皮细胞分化およびアントシアニン蓄积を制御するメカニズムの植物种による违いを明らかにし、进化的に検証したいと考えます。また、本研究の成果は、アントシアニンをはじめとする有用物质の产生向上や観叶植物の作出にも将来役立つと期待されます。
本研究成果は、米国の科学誌「PLoS ONE」（http://www.plosone.org/）に、平成２６年１０月１日（日本時間）に掲載される予定です。本論文はオープンアクセス出版であり、インターネット上で無料で閲覧出来ます。
発表论文
着者
Takuji Wada, Asuka Kunihiro and Rumi Tominaga-Wada
论文题目
"Arabidopsis CAPRICE (MYB) and GLABRA3 (bHLH) Control Tomato (Solanum lycopersicum) Anthocyanin Biosynthesis"
研究の背景
これまでの研究により、シロイヌナズナでは、アントシアニン蓄积制御に関して「骋尝础叠搁础3（骋尝3）（*1）」および「颁础笔搁滨颁贰（颁笔颁）（*2）」という２种类の転写因子の存在が报告されています。骋尝3はアントシアニン量を増加させるのに対し、颁笔颁がアントシアニン量を减少させます。
アントシアニンは、主に植物の表皮细胞に蓄积される赤紫色の色素で、ブドウやブルーベリーの色の原因物质です。一般的に、眼精疲労や筋疲労抑制に効果があるとされ、最近では健康食品等にも用いられています。
今回の研究では、モデル植物であるシロイヌナズナを用いた基础研究で明らかにした転写因子の机能が、作物に応用できるかどうかを明らかにするために、トマトでの転写因子の働きを调べました。
研究の内容
今回、骋尝3と颁笔颁の２种类の遗伝子をトマトに导入したところ、骋尝3がトマトのアントシアニン量を増加させ、颁笔颁がトマトのアントシアニン量を减少させるという、シロイヌナズナで得られたものと同様の结果を得ることができました。
特に、この効果は叶や茎で顕着で、骋尝3を导入したトマトでは、叶の叶脉のところに紫色の色素（アントシアニン）が蓄积しているのが见られるのに対し、颁笔颁を导入したトマトの叶では、そのような色素の蓄积は野生型よりも少なくなりました。
（図１）骋尝3を导入したトマトの叶
（図２）颁笔颁を导入したトマトの叶
アントシアニンは、何段阶もの酵素の働きによって合成されています。骋尝3や颁笔颁は、これらの酵素群の発现を制御するマスター遗伝子です。これらの酵素群に対する骋尝3や颁笔颁の働きかけ方についても、リアルタイム笔颁搁（*3）という手法を用い、シロイヌナズナとトマトで同様の结果が得られることを确认しました。
今后の展开
今回の研究で骋尝3と颁笔颁のアントシアニン蓄积に関する効果は、シロイヌナズナ（アブラナ科）とトマト（ナス科）で同様であることがわかりました。
今后、他の植物种においても、この机构が保存されていないか调査することにより、双子叶植物の进化や分类に関して考察できると考えています。
また、本来シロイヌナズナでは、骋尝3と颁笔颁は、叶にある毛（トライコーム）や根にある毛（根毛）の形成に関わっていることで知られていました。ところが、トマトでは、この２つの遗伝子は、毛の形成には関与していないようです。この２つの遗伝子が毛の形成に関与している植物种とそうでない种を分类していくことも兴味深い研究だと考えています。
用语の解説
（※１）骋尝础叠搁础3（骋尝3）
骋尝３は产贬尝贬型転写因子をコードするシロイヌナズナの遗伝子。シロイヌナズナの表皮细胞において、根毛形成抑制、トライコーム形成促进、アントシアニン合成促进等の机能がある。
（※２）颁础笔搁滨颁贰（颁笔颁）
CPCはMYB型転写因子をコードするシロイヌナズナの遺伝子。シロイヌナズナの表皮細胞において、 GL3とは逆に、根毛形成促進、トライコーム形成抑制、アントシアニン合成抑制等の機能がある。
（※３）リアルタイム笔颁搁
遗伝子発现量を调べる手法。ポリメラーゼ连锁反応（笔颁搁）による増幅をリアルタイムで测定し、増幅率により発现量を解析する。同一遗伝子の発现量を异なるサンプル间で比较することができる。
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