is involved in the accumulation of both anthocyanins and proanthocyanidins in

シロイヌナズナ遺伝子はアントシアニンおよびプロアントシアニジンの蓄積に関与する

北村 智; 鹿園 直哉; 田中 淳

Kitamura, Satoshi; Shikazono, Naoya; Tanaka, Atsushi

アントシアニンやプロアントシアニジン(PA)などのフラボノイド化合物は植物体内でさまざまな機能を発揮する。これらフラボノイドは細胞質で合成され最終的に液胞に蓄積されるが、この輸送・蓄積機構についてはほとんど不明である。イオンビームで誘発したシロイヌナズナの新規突然変異体transparent testa 19(tt19)は、栄養器官でのアントシアニン色素並びに種皮の色素の減少した表現型を示した。染色体歩行及びPCR解析によりTT19遺伝子を単離し、TT19遺伝子がグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)をコードしていることを明らかにした。ペチュニアのホモログ候補であるAN9遺伝子をtt19変異体で発現させると、栄養器官でのアントシアニン蓄積は相補されたが種皮色は相補されなかった。このことは、TT19遺伝子は、アントシアニンの液胞内蓄積に必須であることだけでなく、AN9にはない機能をも有していることを示唆している。さらに、tt19変異体でのPA前駆体の蓄積パターンは、野生型のパターンと異なるものであった。これらの結果から、TT19遺伝子は、アントシアニンだけでなくPAの蓄積過程にも関与していることが明らかとなった。

Flavonoid compounds such as anthocyanins and proanthocyanidins (PAs; so-called condensed tannins) must be transported from the site of synthesis in the cytosol to the vacuoles. Novel Arabidopsis mutants, transparent testa 19 (tt19), which were induced by ion beam irradiation, showed a great reduction of anthocyanin pigments in the vegetative parts as well as brown pigments in the seed coat. The TT19 gene was isolated by chromosome walking and the gene candidate approach, and was shown to be a member of the Arabidopsis glutathione S-transferase (GST) gene family. Heterologous expression of a putative ortholog, petunia AN9, in tt19 complemented the anthocyanin accumulation but not the brown pigmentation in the seed coat. This suggests that the TT19 gene is required for vacuolar uptake of anthocyanins into vacuoles, but that it has also a different function from AN9. The depositional pattern of PA precursors in the mutant was different from that in the wild type. These results indicate that TT19 participates in the PA pathway as well as the anthocyanin pathway of Arabidopsis.