ゲラニル二酸化合成酵素小サブユニットI (GPPS.SSU I) の発現は,リリ (Lilium spp.) からのモノターペンの放出と強く相関しています. フラワー

科学分野:

• 植物生化学
• 分子生物学
• 遺伝学

背景:

• モノテルペンの化合物は,百合の花の香りにとって不可欠ですが,排出量は品種によって大きく異なります.
• ゲラニル二酸化物 (GPP) は,プラスティドでGPP合成酵素 (GPPS) によって合成されるモノテルペンの前駆体である.
• 血管精子GPPSは通常,小 (GPPS.SSU) と大 (GPPS.LSU) のサブユニットで構成される異種酵素である.

研究 の 目的:

• 百合の品種間のモノテルペン放出の有意な変化に責任を負う遺伝子を特定する.
• リリウムハイブリッドGPPS.SSU I (LhGPPS.SSU I) とLhGGPPS/GPPS.LSU1を機能的に特徴づけること.
• LhGPPS.SSU IがGPPの生物合成とモノターペンの放出における役割を調査する.

主な方法:

• タバコの細胞で緑色光タンパク質 (GFP) 融合したタンパク質を用いた同局化研究.
• タンパク質とタンパク質の相互作用を評価する酵母2ハイブリッドシステム
• 匂いや匂いのない百合の花や野生の種の遺伝子発現分析
• GPPの生物合成に対する機能的影響を評価するために,たばこと百合の過剰発現の研究.

主要な成果:

• LhGPPS.SSU IとLhGGPPS/GPPS.LSU1はクロロプラストに同定され,物理的に相互作用した.
• LhGPPS.SSU Iの過剰発現は,GPPの生物合成を著しく促進した.
• LhGPPS.SSU I発現は,香りを発するオリエンタルハイブリッドに検出されたが,無香りのアジアハイブリッドには検出されなかった.
• LhGGPPS/GPPS.LSU1は,モノテルペンの放出に関係なく,両方の栽培種に発現した.

結論:

• LhGPPS.SSU Iは,百合花のモノテルペン放出の主な決定因子であり,LhGGPPS/GPPS.LSU1と相互作用してGPPを生成する.
• LhGPPS.SSU Iの差異的な発現は,東洋とアジアのハイブリッドリリの花の香りの違いを説明します.
• LhGPPS.SSU Iを発現し,アジアの百合花と交配できるリリウム・サーヌームは,花の香りを高めるための貴重な遺伝資源です.