• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Investigation of non-canonical strigolactone biosynthesis in rice

Research Project

Project/Area Number 19H02892
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Mashiguchi Kiyoshi  京都大学, 化学研究所, 助教 (00569725)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords植物ホルモン / ストリゴラクトン / 生合成 / イネ
Outline of Research at the Start

ストリゴラクトンは、根圏では根寄生植物や菌根菌に作用するアレロケミカル、植物体内では枝分かれなどを制御する植物ホルモンとして多面的に機能するユニークな生理活性分子である。
ストリゴラクトンは化学構造の多様性に富んでおり、最初に発見されたストリゴールをはじめとして、様々な植物から4つの環構造を有するストリゴラクトンが同定されてきた。一方、最近になってD環と呼ばれる環構造は保存されているものの、古典的なストリゴラクトンの化学構造とは異なる新しいタイプのストリゴラクトンがいくつかの植物種から報告されている。この新しいタイプのストリゴラクトンが、植物の体内でどのように生合成されるのかという点を追究する。

Outline of Final Research Achievements

The carotenoid-derived strigolactones (SLs) are a class of plant hormones that regulate various developmental processes such as shoot branching and senescence. They also have multiple roles as allelochemicals against arbuscular mycorrhizal fungi and root parasitic plants in the rhizosphere. Natural SLs are structurally divided into canonical SLs and non-canonical SLs with tetracyclic and non-tetracyclic structures, respectively.
It has been reported that canonical SLs, such as 4-deoxyorobanchol and orobanchol, are biosynthesized in rice. In this study, we identified a cytochrome P450 monooxygenase that plays an important role in the production of non-canonical SLs in rice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

農業上の主要作物である栽培イネ(ジャポニカ亜種)において、新規なストリゴラクトン生合成酵素を発見するとともに、本酵素がこれまで不明だった非四環性ストリゴラクトンの生合成に重要な役割を果たすことを明らかにした。
本成果を契機に、イネをモデル植物として四環性と非四環性の各ストリゴラクトン分子種の根圏アレロケミカルや植物ホルモンとしての生理的役割の解明が進むと考えられる。また、他の植物種における本酵素ホモログの解析を行うことで、新たな非四環性ストリゴラクトンが明らかになる可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Amsterdam(オランダ)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] An ancestral function of strigolactones as symbiotic rhizosphere signals.2022

    • Author(s)
      Kodama K, Rich k, Yoda A, Shimazaki S, Xie X, Akiyama K.,Mizuno Y, Komatsu A., Luo Y, Suzuki H, Kameoka H, Libourel C, Keller J, Sakakibara K, Nishiyama T, Nakagawa T, Mashiguchi K, Uchida K, Yoneyama K, Tanaka Y, Yamaguchi S, Shimamura M , Delaux P, Nomu
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 3974-3974

    • DOI

      10.1038/s41467-022-31708-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 植物の枝分かれ調節ホルモン生合成における鍵酵素の発見2022

    • Author(s)
      増口潔, 瀬戸義哉, 山口信次郎
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 80 (6) Pages: 480-482

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] A carlactonoic acid methyltransferase that contributes to the inhibition of shoot branching in <i>Arabidopsis</i>2022

    • Author(s)
      Mashiguchi Kiyoshi、Seto Yoshiya、Onozuka Yuta、Suzuki Sarina、Takemoto Kiyoko、Wang Yanting、Dong Lemeng、Asami Kei、Noda Ryota、Kisugi Takaya、Kitaoka Naoki、Akiyama Kohki、Bouwmeester Harro、Yamaguchi Shinjiro
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Issue: 14

    • DOI

      10.1073/pnas.2111565119

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis and structure-activity relationship of 16,17-modified gibberellin derivatives2022

    • Author(s)
      Ishida Toshiaki、Watanabe Bunta、Mashiguchi Kiyoshi、Yamaguchi Shinjiro
    • Journal Title

      Phytochemistry Letters

      Volume: 49 Pages: 162-166

    • DOI

      10.1016/j.phytol.2022.03.022

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strigolactone biosynthesis, transport and perception2020

    • Author(s)
      Mashiguchi Kiyoshi、Seto Yoshiya、Yamaguchi Shinjiro
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 105 Issue: 2 Pages: 335-350

    • DOI

      10.1111/tpj.15059

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanism of delayed seed germination caused by high temperature during grain filling in rice (Oryza sativa L.)2020

    • Author(s)
      Suriyasak Chetphilin、Oyama Yui、Ishida Toshiaki、Mashiguchi Kiyoshi、Yamaguchi Shinjiro、Hamaoka Norimitsu、Iwaya-Inoue Mari、Ishibashi Yushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 17378-17378

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74281-9

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] イネにおけるカーラクトン酸メチル基転移酵素の機能解析2023

    • Author(s)
      増口潔, 櫻井優姫, 北岡直樹, 山口信次郎
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] イネにおける非典型的ストリゴラクトン生合成酵素の機能解析2022

    • Author(s)
      増口潔, 小林峻大, 北岡直樹, 谷口浩規, 橋田丈徳, 徳永浩樹, 経塚淳子, 秋山康紀, 山口信次郎
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Activation of strigolactone biosynthesis by the DWARF14-LIKE pathway in rice2021

    • Author(s)
      Mashiguchi K, Morita R, Tanaka K, Kameoka H, Kyozuka J, Seto Y, Yamaguchi S
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] EUIとEUI2を介したイネのジベレリン不活性化機構の解析2021

    • Author(s)
      石田俊晃, 札野翔子, Zhang Y, Zhu H, Zhang S, He Z, 瀬戸義哉, 増口潔, 山口信次郎
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるCLAMTとLBOが関与するストリゴラクトン生合成の解析2020

    • Author(s)
      竹本貴世子, 鈴木紗理奈, 野田涼太, 増口潔, 山口信次郎
    • Organizer
      植物化学調節学会第55回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケにおけるCYP78Aの機能とオーキシンの関係性2020

    • Author(s)
      竹元廣大, 増口潔, 山口信次郎
    • Organizer
      植物化学調節学会第55回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] DWARF14-LIKE経路はストリゴラクトン生合成を制御する2020

    • Author(s)
      増口潔, 森田諒, 田中海, 亀岡啓, 経塚淳子, 瀬戸義哉, 山口信次郎
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptome analysis of CYP78A11/PLA1-regulated genes in rice2019

    • Author(s)
      Mashiguchi K, Ishiwari K, Hase K, Toriba T, Hibara K-i, Kyozuka J, Yamaguchi S.
    • Organizer
      The 23rd International Plant Growth Substances Association (IPGSA) meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イネにおける新規ストリゴラクトン生合成酵素の機能解析2019

    • Author(s)
      小林峻大, 北岡直樹, 森愛美, 橋田丈徳, 徳永浩樹, 経塚淳子, 秋山康紀, 増口潔, 山口信次郎
    • Organizer
      植物化学調節学会第54回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 所属研究室ホームページ

    • URL

      https://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~plant/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究成果の紹介ページ

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2022-03-30-0

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~plant/index.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi