橙色キンセンカの花色発現に関わるカロテノイド組成

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要約

橙色キンセンカには黄色花弁には含まれていない赤みを帯びた10種のカロテノイドが存在し、そのうち6種は5位もしくは5(位にシス構造を持っている。また、これらのうち、5種はこれまでに天然物として報告されていない新規カロテノイドである。

キーワード:キンセンカ、カロテノイド
担当:花き研・生理遺伝部・育種工学研究室
連絡先:電話029-838-6813、電子メールwww-flower@naro.affrc.go.jp
区分:花き
分類:科学・参考

背景・ねらい

橙色系のキク花弁ではアントシアニンとカロテノイドの重なりによって橙色を発現しているが、明度が低く不鮮明なのが欠点である。一方、同じキク科に属しているキンセンカはカロテノイドのみで構成される鮮明な橙色花色を有する。そこで、キンセンカの橙色品種と黄色品種のカロテノイド成分を比較・決定し、キクのカロテノイド生合成系に関わる遺伝子組換えによる新花色の作出に役立てる。

成果の内容・特徴

橙色品種と黄色品種(図1)の花弁のカロテノイド抽出液のHPLCクロマトグラムを比較すると、橙色品種には黄色品種で検出されるカロテノイド9種類に加えて橙色品種に特有である10種類のカロテノイドが存在する(図2)。
これら橙色品種に特有なカロテノイドはいずれもキンセンカの主要カロテノイドであるフラボキサンチンより吸収スペクトルの極大値が25～50 nm長波長側にあり、赤みを帯びている。
橙色品種に特有な10種類のカロテノイドの構造をNMR分析にて決定したところ、このうち6種類は5位もしくは5'位にシス構造を持っている(表1、図3)。橙色品種ではカロテノイドの5位もしくは5'位が異性化されシス構造を取ることによって末端の環化が阻害され、赤みを帯びたリコペン類や環を1つしか持たないカロテン類が蓄積するものと考えられる。
(5'Z )-γ-carotene, (5'Z, 9'Z )-rubixanthin, (5Z, 9Z )-lycopene, (5Z, 9Z, 5'Z )-lycopene, (5Z, 9Z, 5'Z, 9'Z )-lycopene(図3)の5種は天然物として新規のカロテノイドである。