遺伝子組換えによりエチレン生成を抑制したトマトの成熟特性

遺伝子組換えによりエチレン生成を抑制したトマトの成熟特性

タイトル遺伝子組換えによりエチレン生成を抑制したトマトの成熟特性
要約エチレン生合成のキー酵素であるACC合成酵素のアンチセンス遺伝子あるいはセンス遺伝子を、Agrobacteriumによる形質転換法を用いて導入したトマトは、エチレン生成が抑制され、成熟に伴うクロロフィルの分解やカロテノイドの合成がが抑制される。いずれのトマトでも導入遺伝子は転写されている。
連絡先059-268-4635
区分(部会名)食品
専門食品品質
  • 研究対象果菜類
    分類研究
    背景・ねらい 
    トマト果実は、成熟を経て食用に適するように変化する。果実の成熟は、植物ホルモンであるエチレンによって促進されるが、さらにエチレンの作用によって、過熟に達してしまう。したがって、高品質トマト果実の生産および品質の維持のためには、エチレンの生成を制御する必要がある。そこで、エチレン生合成のキー酵素であるACC合成酵素のアンチセンス遺伝子あるいはセンス遺伝子をトマトに導入し、果実の成熟に対する影響を明らかにする。
    成果の内容・特徴
    1. ACC合成酵素のアンチセンス遺伝子を導入したトマトおよびセンス遺伝子(図1)を導入したトマトから、果実の着色速度が対照のトマトに比べて大きく抑制される個体が得られた(図2)。それらの果実のエチレン生成レベルは非常に低かった(図3)。
    2. 着色の抑制は、エチレン処理により解除されるので、エチレン感受性は正常である(図2)。
    3. 遺伝子組換えトマト果実では、対照のトマトに比べて、クロロフィルの分解は緩慢で、カロテノイド色素の中でも赤色のリコペンの合成は強く抑制されていた(データ略)。
    4. ACC合成酵素遺伝子のセンス鎖およびアンチセンス鎖の遺伝子組換え個体では、それぞれの導入遺伝子が転写されていることが確認された(データ略)。
    5. 自殖後代の検定により、いずれの遺伝子組換えトマトからも、1遺伝子座に導入遺伝子を持つ個体が選抜された。さらに後代からホモ個体が得られ、導入した遺伝子は、安定して遺伝することがわかった(データ略)。
    成果の活用面・留意点
    1. 遺伝子組換えによって作出したこれらのトマトの性質は、エチレンが関与する成熟現象の解明のための実験植物として活用できる。
    2. これらのトマトは、果実の成熟速度が遅く、過熟になりにくいので、品質保持性に優れている。そのような特性は、一斉収穫や一斉追熟など、収穫労力の軽減に応用できる可能性がある。完熟に至る時間が長いので、内容成分の集積による品質の改善が期待できる。
    3. 作出した遺伝子組換えトマトは、現段階では野外で栽培することはできない。また、食品としての安全性試験を経ていないので、食用に供することはできない。
    具体的データ
    図1
    図2
    図3
    研究担当者永田雅靖、山下市二、森仁志(名古屋大農)、壇和弘
    発表論文遺伝子組換えによるトマト果実の成熟制御.農化, 67(3),251,1993.
    ACC合成酵素の遺伝子組換えによりエチレン生成を抑制したトマト果実の成熟に伴う色素含量の変化.園学雑,64(別2),678-679,1995.Modification of tomato ripening by transformation with sense or antisense
    chimeric 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase genes.Acta Horticulturae,394,213-218,1995.,
    発行年度1996
    収録データベース研究成果情報

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