カンキツにおけるβ-クリプトキサンチン生成関連遺伝子の発現特性

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

ウンシュウミカンの砂じょうでは、オレンジよりも、β-カロテン(β-クリプトキサンチンの前駆物質)を生成する遺伝子群の発現が高く、 β-カロテンにOH基を導入するβ-リングハイドロキシレースの遺伝子発現が低い。この条件下で、ウンシュウミカンは砂じょうにβ-クリプトキサンチンを 集積する。

  • キーワード:β-クリプトキサンチン、遺伝子発現、ウンシュウミカン、機能性
  • 担当:果樹研・カンキツ研究部・品質機能研究室、上席研究官
  • 連絡先:成果情報のお問い合わせ
  • 区分:果樹・栽培
  • 分類:科学・参考

背景・ねらい

β-クリプトキサンチン(β-CRP)は、カロテノイドの一種で、ウンシュウミカンに多量(果肉中1mg/100g)に含まれ、ビタミン A効力を有するほか、動物実験の結果から、がん予防に有効であることが示唆されている。近年、健康指向が高まっている状況の中、このような機能性を有する β-CRPを高含有するカンキツを開発することは、消費者の健康維持・増進に寄与するほか、カンキツ果実の付加価値の向上、消費拡大を図る上で極めて重要 である。
このため、β-CRPの高含有化技術の開発に有用な情報を得る目的で、β-CRPを集積する遺伝子発現特性を解明する。

成果の内容・特徴

  • 砂じょうでは、成熟が進むにつれて、ウンシュウミカンでは主としてβ-CRPが、バレンシアオレンジでは主としてビオラキサンチン(VIO)が集積する(図1)。
  • 砂じょうのβ-CRPとVIOの比(β-CRP/VIO)は、ウンシュウミカンでは5.5～6.5に達したのに対して、バレンシアオレンジでは、0.2程度であり、カロテノイドの組成比の品種間差が著しく大きい(図2)。
  • 砂じょうでは、前駆物質であるβ-カロテンの生成に関与する遺伝子群の発現がウンシュウミカンで高いが、逆に、β-環水酸化酵素とゼアキサンチンエポキシ化酵素の遺伝子発現はバレンシアオレンジで高い(図3)。
  • 以上から、ウンシュウミカンの砂じょうでβ-CRPが高含有になる理由には、前駆物質生成遺伝子群とβ-環水酸化酵素遺伝子 の間の発現バランスが関与しており、前駆物質生成遺伝子群の発現を高くし、β-環水酸化酵素遺伝子の発現を低く保つことがβ-CRPの高含有化には有効と 考えられる。

成果の活用面・留意点

  • 「前駆物質生成遺伝子群の発現を高くし、β-リングハイドロキシレース遺伝子の発現を低く保つことがβ-CRPの高含有化には有効」とする本研究の成果は、β-CRP高含有化のための技術開発に重要な指針として活用できる。

具体的データ

図1 β-クリプトキサンチンとビオラキサンチン含量の季節的変化

 

図2 ウンチュウミカン及びバレンシアオレンジにおけるβ-クリプトキサンチン/ビオラキサンチン比の季節的変化

 

図3 急激なカロテノイド蓄積期におけるカロテノイド生合成に関与する遺伝子発現の品種間差

 

その他

  • 研究課題名:ウンシュウミカン及びヒトにおけるβ-クリプトキサンチン蓄積メカニズムの解明
  • 課題ID:09-02-06-01-10-03
  • 予算区分:新事業創出
  • 研究期間:2001～2005年度
  • 研究担当者:加藤雅也、生駒吉識、松本 光、杉浦 実、兵藤 宏(静岡大学)、矢野昌充
  • 発表論文等:1)Kato et al. (2004) Plant Physiol. 134:824-837.