リンゴエチレン受容体タンパク質は1-MCP処理果実でより安定になる

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要約

リンゴエチレン受容体タンパク質MdERS1とMdERS2は1-MCP処理果実においてより安定になる。一方、高濃度エチレン処理によってより不安定になる。1-MCPによるリンゴの鮮度保持効果はエチレン受容体タンパク質の安定性が深く関与する。

  • キーワード:リンゴ、エチレン受容体、タンパク質、1-MCP、mRNA発現量
  • 担当:果樹研・果実鮮度保持研究チーム
  • 代表連絡先:成果情報のお問い合わせ
  • 区分:果樹・栽培
  • 分類:研究・普及

背景・ねらい

リンゴ果実は自ら生成するエチレンによって、成熟・老化が進行する。エチレン受容体はエチレンシグナル伝達経路を負に制御することから、エチレン受容体の動態はエチレン感受性や日持ち性に深く関与している。エチレン作用阻害剤である1～メチルシクロプロペン(1-MCP)はエチレン受容体に作用して果実の鮮度を高く保つが、その鮮度保持効果の分子機構については明らかにされていない。そこで、「ふじ」と「王林」を用いて、1-MCPや高濃度エチレン処理を行った際のエチレン受容体の動態について解析し、リンゴで1-MCP鮮度保持効果が高い理由について考察する。

成果の内容・特徴

  • 無処理の場合、収穫後の果実ではエチレン生成量の増加に伴い、果肉硬度は低下する。一方、1-MCP処理を行った場合、処理直後から一定期間は両品種ともにエチレン生成量の増加と果肉硬度の低下は抑制される(図1、2)。
  • 無処理の場合、エチレン受容体MdERS1とMdERS2のmRNA発現量は増加するが、タンパク質量はあまり変化しない。1-MCP処理を行った場合、処理直後から一定期間はこれらエチレン受容体のmRNA発現量は減少するが、タンパク質量はあまり変化しない。従って、この間のmRNA発現量当たりのタンパク質量の比は、1-MCP処理では無処理よりも高い値を示す(図3)。
  • 一方、高濃度のエチレン処理を行った場合、これらのエチレン受容体mRNA発現量は無処理よりも増加するが、タンパク質量は変化しないため、mRNA発現量当たりのタンパク質量の比は無処理より低い値を示す(図4)。
  • 以上の結果から、これらのエチレン受容体タンパク質は1-MCP処理を行った果実においてより安定になり、エチレン存在下では分解が進むと推測される。従って、1-MCPによるリンゴの鮮度保持効果はエチレン受容体タンパク質の安定性が深く関与することが示唆される。

成果の活用面・留意点

  • 日持ち性の良好な「ふじ」と中位の「王林」について、上記二つのエチレン受容体の動態を比較すると、「ふじ」のエチレン受容体タンパク質の方が「王林」よりも安定である可能性が推測されるが、リンゴ品種間における日持ち性とエチレン受容体の安定性との関連性については、果実で発現する全てのエチレン受容体タンパク質について更に解析する必要がある。

具体的データ

図1 エチレン生成量の変化。

図2 果肉硬度の変化

図3 1-MCP 処理時のMdERS1、MdERS2のタンパク質/mRNA 量比。

図4 高濃度エチレン処理直後のMdERS1、MdERS2のタンパク質/mRNA 量比。

その他

  • 研究課題名:果実の輸出等を促進する高品質果実安定供給のための基盤技術の開発
  • 中課題整理番号:313a
  • 予算区分:交付金プロ(果実等輸出)
  • 研究期間:2005年～2007年度
  • 研究担当者:立木美保、遠藤敦史(福島果樹試)、羽山裕子、中村ゆり
  • 発表論文等: Tatsuki et al. (2009) Planta 230. 407-417 Tatsuki and Endo (2006) J. Jpn. Soc. Hort. Sci. 75. 481-487