| Project/Area Number |
23K05050
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
長谷川 守文 茨城大学, 応用生物学野, 教授 (80311588)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | フィトアレキシン / ファイトアレキシン / イネ / テルペノイド / フラボノイド / いもち病菌 / 二次代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
イネ病原菌やイネ以外を宿主とする菌によるイネフィトアレキシン代謝能の検討，代謝産物の同定などを行う．また，イネ以外の植物でも従来知られているよりもフィトアレキシンが多様であると想定されるため，他の植物における新たなフィトアレキシンの同定を目指す．さらに同じ植物でも地上部と地下部ではストレスに対して異なった応答をする可能性があるため，イネの根における新たなフィトアレキシンの同定も試みる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
フィトアレキシンは健全な植物にはほとんど存在せず，病原菌感染などのストレスを受けた時にのみに植物が蓄積する低分子抗菌性物質である．したがって，フィトアレキシンの物質レベルでの研究を行うためには，効率的なフィトアレキシンの誘導法は非常に重要である．栽培イネの研究においては従来から紫外線照射や塩化銅(II) 処理がフィトアレキシンの誘導法として用いられてきた．しかし，これらよりも効率的なフィトアレキシン誘導法が見つかれば，今後のフィトアレキシン研究にとって大きな助けとなる．以前の研究で，キチンオリゴマーを脱アセチル化したキトサンオリゴマーがイネにおいてフィトアレキシンを誘導する効率的なエリシターであることが報告されていた．しかし，当時試薬として入手できたキトサンオリゴマーは非常に高価であり，フィトアレキシンを物質として精製するために多量の植物体を処理することには適していなかった．そこで，本研究では食品添加物などの目的で使われる安価なキトサンオリゴマーを用いて効率的にフィトアレキシンが誘導できるかを調べた．その結果，1 % 程度の高濃度キトサンオリゴマー水溶液をイネ葉身に処理することで，塩化銅(II) 処理に匹敵するモミラクトンAおよびサクラネチンを蓄積させることができることを明らかにした．キトサンオリゴマーは塩化銅(II)のような重金属に比べて毒性も低く，安全性や使用後の廃液の処理の問題も少ないため，大量の植物体を処理するような実験に適していると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
イネや他の植物における新規フィトアレキシン探索については，現時点では実際に物質を精製する段階には到達できていない．これは，今後のフィトアレキシンの物質レベルでの研究を行うためには，まずは今までよりもより効率的なフィトアレキシンの誘導法を確立する方が得策ではないかと判断したためである．
フィトアレキシンの微生物による解毒代謝に関する研究については，フィトアレキシンを物質として大量に用いる必要があるが，今年度はその物質を調製する段階で止まっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は有望なフィトアレキシン蓄積を誘導するエリシターとして見出したキトサンオリゴマーについて，最適なフィトアレキシン誘導条件を決定する必要がある．これによって従来よりも大量のフィトアレキシンをより安価かつ安全な方法で蓄積することができるようになれば，フィトアレキシンの物質レベルでの研究の推進が期待できる．
フィトアレキシンの微生物による解毒代謝に関する研究では，実験材料としてのフィトアレキシンを大量に入手することがまず必要であり，そのためには植物体からの抽出・精製だけでなく，化学合成の手法も取り入れて大量の化合物を調製する必要がある．
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