担当区分：責任著者   記述言語：英語  

DOI： https://doi.org/10.2503/hortj.UTD-320

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/hortj/91/2/91_UTD-320/_article/-char/ja

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Oxford University Press  

Wild-type plants of the Japanese morning glory (Ipomoea nil) produce blue flowers that accumulate anthocyanin pigments, whereas its mutant cultivars show wide range flower color such as red, magenta and white. However, I. nil lacks yellow color varieties even though yellow flowers were curiously described in words and woodblocks printed in the 19th century. Such yellow flowers have been regarded as ‘phantom morning glories’, and their production has not been achieved despite efforts by breeders of I. nil. The chalcone isomerase (CHI) mutants (including line 54Y) bloom very pale yellow or cream-colored flowers conferred by the accumulation of 2′, 4′, 6′, 4-tetrahydoroxychalcone (THC) 2′-O-glucoside. To produce yellow phantom morning glories, we introduced two snapdragon (Antirrhinum majus) genes to the 54Y line by encoding aureusidin synthase (AmAS1) and chalcone 4′-O-glucosyltransferase (Am4′CGT), which are necessary for the accumulation of aureusidin 6-O-glucoside and yellow coloration in A. majus. The transgenic plants expressing both genes exhibit yellow flowers, a character sought for many years. The flower petals of the transgenic plants contained aureusidin 6-O-glucoside, as well as a reduced amount of THC 2′-O-glucoside. In addition, we identified a novel aurone compound, aureusidin 6-O-(6″-O-malonyl)-glucoside, in the yellow petals. A combination of the coexpression of AmAS1 and Am4′CGT and suppression of CHI is an effective strategy for generating yellow varieties in horticultural plants.

DOI： 10.1093/pcp/pcz101

担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Japanese Society for Horticultural Science (JSHS)  

A full-length cDNA of a putative flavonoid 3'-hydroxylase (F3'H) gene encoding a key enzyme in the production of cyanidin was cloned from a lisianthus (Eustoma grandiflorum) petal. Lisianthus F3'H (EgF3'H) shares 75.1, 73.8, and 68.2% amino acid identity with Arabidopsis thaliana, Ipomoea nil, and Petunia hybrida, respectively. RT-PCR revealed that wild-type lisianthus flowers accumulated higher levels of F3'H mRNA during the early stages of development than in the late stages. The accumulated F3'H transcript levels in leaves were similar to those in flowers in the early stages of development. Overexpression of lisianthus F3'H cDNA altered flower color from red to blue in the I. nil cultivar ‘Violet’, which lacks a functional F3'H gene. In addition, the transgenic ‘Violet’ plants accumulated cyanidin and peonidin at similar levels to wild-type I. nil. Taking these findings together, this study demonstrates that EgF3'H functions as a flavonoid 3'-hydroxylase with a role in the synthesis of cyanidin and peonidin pigments.

DOI： http://doi.org/10.2503/hortj.MI-029

記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：園芸学会  

トルコギキョウの自殖と他殖後代を調査し，一重咲き，二重咲きおよび八重咲きの花形に関する花冠形質の遺伝様式について検討した．八重咲きと一重咲きの交雑後代において明解な分離が認められ，二重咲きの花形は八重咲きと野生種由来または野生種の一重咲きとヘテロ遺伝子型を形成することによってのみ遺伝されることが明らかとなった．野生種を含む固定系統の交雑後代（F1）およびその自殖後代（F2）965個体のデータの調査から，この3種の花冠形質の遺伝は複対立する遺伝子座で制御されると推測された．3種の花形の分離パターンから，トルコギキョウの花における
3つの対立遺伝子D^D，D^SおよびD^Wの存在を説明することが可能である．すなわち，花形の表現型は，D^DD^Dのホモ型およびD^DD^Sのヘテロ型が八重咲き，D^DD^Wのヘテロ型が二重咲き，D^SD^Sのホモ型，D^WD^Wのホモ型およびD^SD^Wのヘテロ型が一重咲きであり，二重咲きに関与する対立遺伝子D^Wは野生種トルコギキョウに起源すると推定した．

DOI： 10.2503/hrj.14.341

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

開催年月日： 2020年10月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：オンライン開催   国名：日本国  

開催年月日： 2019年11月

記述言語：日本語  

開催地：東海大学熊本キャンパス   国名：日本国  

開催年月日： 2019年9月

開催地：島根大学   国名：日本国  

開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：島根大学   国名：日本国  

開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：茨城大学   国名：日本国  

受賞区分：学会誌・学術雑誌による顕彰 

トルコギキョウ［Eustoma grandiflorum (Raf.) Shinn.］は，アメリカ合衆国南部原産のリンドウ科の草本である．本種は戦後の日本で育種が進み，高い草丈，豊富な花色と花型，花持ちの良さ等が評価され我が国の主要な花卉の1つになっている．トルコギキョウの野生種は，デルフィニジン系アントシアニンを主要色素とする紫色の花を咲かせるが，現在では赤，白，ピンク，薄緑，薄黄，茶，藤色等の様々な花色を持った品種が作出されている．もし，これらの変異の原因となっているDNA配列がわかれば，DNA鑑定によって開花前にそれらの形質を知ることができるようになり，効率的に品種改良を行うことが可能になる．しかしながら，トルコギキョウでは花色の変異とゲノム上のDNAの変異を関連付ける研究はほとんど進んでいないのが現状であった．

本論文では，このような花色変異の原因となるDNA配列を明らかにすることを目的に，デルフィニジン系アントシアニン生合成の鍵酵素である3′, 5′-水酸化酵素遺伝子（F3′5′H）の調査を行った．トルコギキョウの色素組成の異なる3系統，すなわち，デルフィニジンが花弁の主要色素となる紫色花系統，シアニジンが主要色素となる藤色花系統及びペラルゴニジンが主要色素となるピンク色花系統において，F3'5'H遺伝子をゲノムPCRによって増幅し電気泳動した．その結果，3系統とも異なるバンドパターンが検出された．さらに，遺伝学的解析からそれらのバンドパターンは同じ遺伝子座の変異による多型であること，さらに，この多型が花色の変異と連鎖していることが明らかになった．また，塩基配列を調べたところ，ペラルゴニジンが主要色素となる系統の多型は，レトロトランスポゾンが挿入によるものであり，この挿入によって，F3′5′H遺伝子に変異が起こり，ペラルゴニジン主要型の表現型になったと考えられる．以上の結果，本研究によって見出されたトルコギキョウのF3′5′H遺伝子の多型は，花弁の主要色素を開花前に予測するためのDNAマーカーとして利用可能であり，効率的な花色の育種につながることが期待される．

受賞区分：学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国：日本国

トルコギキョウ (Eustoma grandiflorum) の花弁から，シアニジン系アントシアニンの生合成に関与するFlavonoid 3′-hydroxylase (F3′H) 遺伝子のcDNAを単離した．このF3′H遺伝子のアミノ酸配列は，Arabidopsis thaliana のF3′H と75.1％，Ipomoea nil のF3′Hと73.8%，Petunia hybridaのF3′Hと68.2％の相同性を示した．また，RT-PCRの結果，トルコギキョウ花蕾の生育過程別の花弁におけるF3′H遺伝子の発現量は，早期ステージで多く，後期ステージで低下した．なお，葉では，花弁の早期ステージと同程度に高い発現量を示した．さらに，単離したトルコギキョウのF3′H遺伝子を，F3′H機能欠損で赤色の花を咲かせるアサガオの品種‘Violet’に導入して異種発現させた結果，花色が赤色から青色に変化し，花弁中にシアニジン系色素の蓄積がみられた．以上のことから，今回，単離に成功したトルコギキョウ由来のF3′H遺伝子はシアニジン系色素の生合成機能を有することが明らかとなった．

執筆者：本人以外