キク花弁に含まれるカロテノイド類の特殊な構成

キク花弁に含まれるカロテノイド類の特殊な構成

タイトルキク花弁に含まれるカロテノイド類の特殊な構成
要約 キク花弁に含まれるカロテノイドは、そのほとんどすべてが両端にε環とβ環を一つずつもつα-カロテン系で占められており、非常に特殊な構成を示す。
キーワードキク、カロテノイド、花弁
担当機関(独)農業・生物系特定産業技術研究機構 花き研究所 生理遺伝部 育種工学研究室
連絡先029-838-6813 / sanae@affrc.go.jp / sanae@affrc.go.jp
区分(部会名)花き
分類科学、普及
背景・ねらい
キクの赤色から黄色にかけての花色は主にアントシアニンとカロテノイドにより構成されている。近年、さまざまな花き類でアントシアニンによる花色発現に関する研究が進んでいるが、カロテノイドに関しては知見が少なく、キクに関しても正確な解析例がない。そこで、キク花弁に含まれるカロテノイド類を明らかにし、遺伝子組換えによるキクの新花色作出に役立てる。
成果の内容・特徴1.
キク花弁に含まれるカロテノイドの最初の詳細な解析例である。
2.
キク花弁のカロテノイド抽出液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析すると、9つの主要なピークが得られる(図1)。これらのピークに含まれるカロテノイドは9Z-violaxanthin以外は全て両端にβ環とε環を一つずつもつα-カロテン系列のものであり、両端ともβ環であるβ-カロテン系列のカロテノイドをほとんど含まない。また、さまざまな異性体が含まれている(表1)。
3.
(3S, 5S, 6R, 3'R, 6'R)-5,6-dihydro-5,6-dihydroxylutein、9Z,13'Z-lutein 5,6-epoxide、13Z,9'Z-lutein 5,6-epoxide、9'Z,13'Z-lutein 5,6-epoxide、9Z,13Z-lutein 5,6-epoxideおよび9Z,9'Z-lutein 5,6-epoxideはこれまで天然物として報告のない新規カロテノイドである(表1、図2)。
4.
含まれる割合は異なるものの、どのキク品種でも9つの主要なカロテノイドピークが検出される。
5.
通常花弁には、α-カロテン系列とβ-カロテン系列の両方のカロテノイドが含まれるが、キクのカロテノイドはそのほとんどがα-カロテン系列だけで、しかも非常に多種類のlutein誘導体の集合体であるなど、きわめて特殊な構成を示す(表1)。
成果の活用面・留意点1.
キクのカロテノイドによる黄色花色の発現に関する基礎的知見であり、遺伝子組換えによる新花色作出などの育種に活用できる。
具体的データ
図1
表1
図2
予算区分組換え植物
研究期間2003~2003
研究担当者岸本早苗、大宮あけみ、中山真義、間竜太郎、眞岡孝至(生産開発科学研究所)
発行年度2003
収録データベース研究成果情報

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