RRC ID 53933
Author Kyeung Il Park Eiji Nitasaka Atsushi Hoshino
Title Anthocyanin mutants of Japanese and common morning glories exhibit normal proanthocyanidin accumulation in seed coats
Journal Plant Biotech.
Abstract Anthocyanin and proanthocyanidin biosynthesis pathways are believed to overlap. This study examined proanthocyanidin accumulation in seed coats of morning glories (Ipomoea nil and I. purpurea) carrying mutations in CHS-D, CHI, and ANS genes encoding chalcone synthase, chalcone isomerase, and anthocyanidin synthase, respectively. Chemical staining revealed that mutants accumulate proanthocyanidin normally. Thus, the tested genes are not essential to proanthocyanidin biosynthesis, but are essential to anthocyanin biosynthesis in flowers and stems. Based on the results and the I. nil draft genome sequence, the genes involved in proanthocyanidin biosynthesis, including a new copy of the flavanone 3-hydroxylase gene could be predicted. Moreover, the genome has no homologs for known enzymes involved in producing flavan-3-ols, the starter and extension units of proanthocyanidin. These results suggested that I. nil produces flavan-3-ols through an undiscovered biosynthesis pathway. To characterize proanthocyanidin pigmentation further, we conducted mutant screening using a large I. nil population. We discovered that the brown mutant lines (exhibiting brown seeds and normal anthocyanin pigmentation) do not accumulate proanthocyanidin in their seed coats. Thus, the brown mutation should be useful for further investigations into the various mechanisms controlling anthocyanin and proanthocyanidin pathways.
Volume 35
Pages 259-266
Published 2018-9-25
DOI 10.5511/plantbiotechnology.18.0613a
Resource
Morning Glory AK1 AK10 AK19 AK23 AK31 AK40 AK307 AK311 Q0055 Q0114 Q0160 Q0188 Q0191 Q0205 Q0240 Q0243 Q0254 Q0255 Q0270 Q0273 Q0303 Q0304 Q0306 Q0312 Q0313 Q0314 Q0316 Q0321 Q0325 Q0330 Q0332 Q0333 Q0335 Q0336 Q0337 Q0338 Q0339 Q0341 Q0342 Q0343 Q0344 Q0346 Q0347 Q0349 Q0350 Q0352 Q0353 Q0355 Q0356 Q0357 Q0359 Q0370 Q0371 Q0373 Q0374 Q0375 Q0410 Q0415 Q0426 Q0438 Q0441 Q0442 Q0448 Q0449 Q0459 Q0464 Q0465 Q0466 Q0467 Q0468 Q0470 Q0471 Q0515 Q0525 Q0537 Q0538 Q0539 Q0545 Q0575 Q0584 Q0607 Q0626 Q0635 Q0640 Q0644 Q0645 Q0646 Q0652 Q0660 Q0661 Q0663 Q0664 Q0666 Q0667 Q0668 Q0669 Q0670 Q0671 Q0672 Q0673 Q0674 Q0677 Q0679 Q0703 Q0726 Q0751 Q0771 Q0783 Q0789 Q0790 Q0810 Q0821 Q0829 Q0830 Q0837 Q0840 Q0889 Q0893 Q0895 Q0933 Q0943 Q0961 Q0962 Q0963 Q0964 Q0965 Q1041 Q1055 Q1057 Q1058 Q1059 Q1065 Q1071 Q1072 Q1075 Q1083 Q1094 Q1095 Q1096 Q1097 Q1098 Q1099 Q1202 Q1214 Q1243 Q1245 Q1246 Q1247 Q1248 Q1249 Q1250 Q1251 Q1252 Q1255 Q1256 Q1257 Q1258 Q1259 Q1261 Q1263 Q1264 Q1267 Q1268 Q1270 Q1271 Q1272 Q1273 Q1274 Q1275 Q1276 Q1277 Q1278 Q1279 Q1280 Q1281 Q1282 Q1283 Q1284 Q1285 Q1286 Q1287 Q1288 Q1289 Q1290 Q1291 Q1292 Q1293 Q1294 Q1295 Q1296 Q1297 Q1298 Q1299 Q1300 Q1301 Q1302 Q1303 Q1304 Q1305 Q1306 Q1307 Q1308 Q1309 Q1310 Q1311 Q1312 Q1313 Q1314 Q1315 Q1316 Q1317 Q1319 Q1320 Q1322