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Elucidation of strigol biosynthesis in Menispermum dauricum

Research Project

Project/Area Number 23580149
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Bioproduction chemistry/Bioorganic chemistry
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

MIZUTANI Masaharu  神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60303898)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) SUGIMOTO Yukihiro  神戸大学, 大学院農学研究科, 教授 (10243411)
UENO Kotomi  神戸大学, 大学院農学研究科, 術推進研 究員 (40582028)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsストリゴラクトン / コウモリカズラ / ストリゴール / GR24 / ソルガム / ソルゴモール / P450 / 5-デオキシストリゴール / ストライゴラクトン / 5-deoxystrigol / 重水素標識 / フロリドン / 培養根
Research Abstract

Deuterium-labeled 5-deoxystrigol was synthesized, and the analytical method for strigolactones by UPLC-ESI-MS was established. When the root-cultures of Menispermum dauricum, which are a high producer of strigol, were fed with deuterium-labeled 5-deoxystrigol, the conversion of 5-deoxystrigol to strigol was not detected. This suggests that strigol is not biosynthesized via 5-deoxystrigol in Menispermum dauricum. On the other hand, GR24, a synthetic strigolactone analog, was metabolized to 7-OH-GR24 by the root cultures. Next, deuterium-labeled 5-deoxystrigol was administered to hydroponics of a high sorgomol-producing sorghum cultivar, Sorghum bicolor (L.) Moench, and conversion to sorgomol was investigated. 5-deoxystrigol was metabolized to sorgomol and the conversion was inhibited by a P450 inhibitor. These results suggest that sorgomol is biosynthesized from 5-deoxystrigol via a P450-dependent C-9 hydroxylation.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] The bioconversion of 5-deoxystrigol to sorgomol by the sorghum, Sorghum bicolor (L.) Moench.2013

    • Author(s)
      Motonami, N., Ueno, K., Nakashima, H., Nomura, S., Mizutani, M., Takikawa, H., Sugimoto, Y.
    • Journal Title

      Phytochemistry

      Volume: 93 Pages: 41-48

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2013.02.017

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    • Author(s)
      Saki Nomura, Hitomi Nakashima, Masaharu Mizutani, Hirosato Takikawa, Yukihiro Sugimoto
    • Journal Title

      Plant Cell Reports

      Volume: 32 Issue: 6 Pages: 829-838

    • DOI

      10.1007/s00299-013-1429-y

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    • Author(s)
      Kotomi Ueno, et al
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      Volume: 59 Issue: 19 Pages: 10485-10490

    • DOI

      10.1021/jf2024193

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    • Author(s)
      Kotomi Ueno, et al
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      Volume: 59 Issue: 17 Pages: 9226-9231

    • DOI

      10.1021/jf202418a

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      植物化学調節学会第47回大会
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      植物化学調節学会第46回大会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学
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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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