ルコウソウの白花には、ANSの欠損が関与する

抄録

イポメア属植物のルコウソウ (Ipomoea quamoclit) は、アントシアニン濃度の違いによる、赤、桃、白色の3種類の花を咲かせる。本研究では、ルコウソウの花弁におけるアントシアニン濃度に違いがもたらされる機構を分子レベルで明らかにすることを目的とした。白花のルコウソウでは、アントシアニンが蓄積していなかったが、加水分解を行うことにより、アントシアニンの1種であるペラルゴニジンが検出されるようになることから、その前駆物質であるロイコペラルゴニジンまでは合成されていることがわかった。そこで、ペラルゴニジン合成に関与する酵素遺伝子である、フラボノイド3-水酸化酵素 (F3H)、ジヒドロフラボノール4-還元酵素 (DFR)、アントシアニジン合成酵素 (ANS) の発現解析を行った結果、ロイコペラルゴニジンより下流に位置するANSの発現が欠損していることがわかった。また、ルコウソウの近縁種のキバナルコウソウ（黄花）と、ルコウソウ（白花）の交配を行った結果、得られたF1植物はすべて赤色を呈し、ペラルゴニジンを蓄積していた。発現解析の結果、キバナルコウソウではDFRの発現が欠損していることがわかった。以上の結果から、F1植物は、ANSとDFRの発現が相補されることにより、ペラルゴニジンが合成されるようになったと考えられる。