ラベンダーの高度な生物工学のための腺毛特異的プロモーター

科学分野:

• 植物分子生物学
• 代謝工学
• エッセンシャルオイル生産

背景:

• ラベンダーは、腺毛（GT）で価値あるモノテルペン豊富なエッセンシャルオイルを生産する。
• エッセンシャルオイルの収量と品質の向上は、ラベンダーにとって大きな関心事である。
• 構成的プロモーターを用いた代謝工学は、非特異的な遺伝子発現による細胞毒性を引き起こす可能性がある。

研究 の 目的:

• ラベンダー（Lavandula latifolia）における1,8-シネオール合成酵素（LiCINS）プロモーターの腺毛（GT）特異的活性を評価する。
• ラベンダーGTにおける標的代謝工学に適したプロモーターを同定する。
• 特殊代謝産物生産の強化にGT特異的プロモーターを使用する可能性を評価する。

主な方法:

• LiCINSプロモーター断片を用いて安定形質転換されたL. latifolia植物を作製した。
• プロモーター活性と特異性を決定するために、レポーター遺伝子発現（GUSおよびGFP）を分析した。
• 全長プロモーター断片（LiCINS-F1）およびより短い断片（LiCINS-F2、F3、F4）を試験した。

主要な成果:

• 全長LiCINS-F1プロモーター断片は、L. latifolia腺毛（GT）において排他的な緑色蛍光タンパク質（GFP）発現を示した。
• より短いLiCINSプロモーター断片（LiCINS-F2、F3、F4）は、強力であるが非特異的なGUSおよびGFP発現を示した。
• GFP蛍光により、GT分泌細胞を含む葉細胞における発現が明確に可視化された。

結論:

• LiCINS-F1プロモーターは、ラベンダーGT内の遺伝子発現を指示するための非常に特異的なツールである。
• このGT特異的プロモーターは、植物の健康を損なうことなくエッセンシャルオイル生産を強化するための標的代謝工学を可能にする。
• LiCINS-F1は、価値あるテルペノイドのための特殊バイオファクトリーとしてラベンダーGTを使用することを容易にする。