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2014 Fiscal Year Annual Research Report

植物の「立ち聞き」における匂い受容と間接防衛活性化の分子機構

Research Project

Project/Area Number 12J00841
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

杉本 貢一  京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords植物防衛 / 揮発性化合物 / 植食者 / 配糖体 / トマト / みどりの香り / ヘキセノール / ナチュラルバリエーション
Outline of Annual Research Achievements

昨年度において(Z)-3-へキセニルビシアノシド(へキセニル配糖体)合成遺伝子の単離・同定をするために利用した、栽培トマトと近縁野生種の交配によって生じたヘキセニル配糖体合成能を失ったトマトを用いて、ハスモンヨトウ食害に対する抵抗性の違いを検証した。その結果、へキセニル配糖体合成能を失ったトマトを食べたハスモンヨトウ幼虫の成長は、へキセニル配糖体を合成できるトマトを食べたハスモンヨトウ幼虫の成長に比べて有意に大きかった。この結果から、へキセニル配糖体がハスモンヨトウ幼虫に対する防衛物質として植物内においても機能する事が強く示唆された。
この研究結果はヘキセニル配糖体が防衛物質としてin plantaにおいて働くことを示唆する結果であり、へキセニル配糖体の防衛機能、ひいては揮発性化合物の受容に関して、生理・生態学的な検証を行うための足がかりとなる結果である。一方で、交配導入による遺伝子機能の解析では、複数遺伝子の導入がどうしても起こってしまう。本研究で得られた証拠をより確実なものとするためには、形質転換によって配糖体化遺伝子の発現のみを特異的に抑制させた植物を作製する必要があるが、これには長い期間が必要となるため、将来の課題とする。
昨年度までの生化学的な解析結果からへキセニル配糖体が、揮発性化合物に曝露された植物だけではなく、食害を受けた葉にも蓄積することが明らかになっている。今年度の研究結果は、生化学的な解析結果の生物学的な機能を示唆する重要な進展結果である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Conversion of volatile alcohols into its glucosides in Arabidopsis2015

    • Author(s)
      Sugimoto K, Matsui K, Takabayashi J
    • Journal Title

      Communicative & Integrative Biology

      Volume: 8 Pages: e992731

    • DOI

      10.4161/19420889.2014.992731

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intake and transformation to a glycoside of (Z)-3-hexenol from neighbors reveals a new mode of plant odor reception and defense2014

    • Author(s)
      Sugimoto K, Matsui K, Iijima Y, Akakabe Y, Muramoto S, Ozawa R, Sasaki R, Alamgir Md Kabir, Akitake S, Nobuke T, Uefune M, Ivan G, Aoki K, Shibata D, Takabayashi J
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 111 Pages: 7144-7149

    • DOI

      10.1073/pnas.1320660111

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bioactivities of natural O-prenylated phenylpropenes from Illicium anisatum leaves and its derivatives against spider mites and fungal pathogen2014

    • Author(s)
      Koeduka T, Sugimoto K, Watanabe B, Someya N, Kawanishi D, Gotoh T, Ozawa R, Takabayashi J, Matsui K, Hiratake J
    • Journal Title

      Plant Biol

      Volume: 16 Pages: 451-456

    • DOI

      10.1111/plb.12054

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Glycosylation of airborne volatile compound from herbivore-infested plants contribute to defensive trait against impending herbivory in the volatile exposed uninfested tomato plants2014

    • Author(s)
      Sugimoto K, Matsui K, Takabayashi J
    • Organizer
      The 38th Naito Conference, Molecule-based biological systems
    • Place of Presentation
      Hokkaido, Japan
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-10
  • [Presentation] Evolution of jasmonate-induced resistance to insect herbivores in cultivated and wild species of tomato2014

    • Author(s)
      Sugimoto K, Liu MJ, Shiu SH, Howe GA
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      Guelph, Canada
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11

URL: 

Published: 2016-06-01  

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