2017 Fiscal Year Annual Research Report
Structure and Mode of Action of Bioactive Compound Involved in Phototropism and Gravitropism of Plants
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15K07406
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
繁森 英幸 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70202108)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光屈性 / 重力屈性 / Bruinsma-Hasegawa説 / Cholodony-Went説 / 屈性制御物質 / DIMBOA / raphanusanin / オーキシン極性移動阻害活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の光 [重力] 屈性（以下、重力屈性を[ ]で示す）機構は、「オーキシンが光側[上側]から影側[下側]に移動することによって屈曲する」というCholodony-Went説が支持されてきた。一方で、「オーキシンの横移動は全く起こらず、光側組織で生成した成長抑制物質によって光方向に屈曲する」というBruinsma-Hasegawa説が提唱され、本説が重力屈性機構にも関与していることを見出して来た。そこで本研究では、光照射や重力刺激による植物芽生えの屈曲角度や光側[上側]および影側[下側]の成長率を調べた。その結果、植物の種類によって屈性現象が異なることを見出した。また、トウモロコシ芽生えの光屈性制御物質DIMBOAやMBOAについて重力屈性における経時変化を調べた結果、重力刺激においてもこれらの化合物が変動することを明らかにした。さらに、エンドウ芽生えからは光屈性制御物質としてindoline-2-carboxylic acidを、重力屈性制御物質としてβ-(isoxazolin-5-on-2-yl)-alanineを見出した。また、屈性制御活性（屈性活性試験、Tissue print法、セクションテスト）により、いずれの化合物にも顕著な活性が認められた。一方で、ヒマワリ芽生えから新たに8-epixanthatinおよびtomentosinを単離した。これらの化合物には、顕著なオーキシン極性移動阻害活性が認められたため、光屈性制御物質による光屈性機構以外にこれらの内生オーキシン極性移動阻害活性物質の作用により、屈曲が引き起こされるという新たな機構を示した。さらに、ダイコン芽生えの光屈性制御物質であるMTBIおよびraphanusaninについて構造活性相関を行った結果、母核部分は活性発現に重要であるが、末端のS-メチル基の部分は活性にはあまり影響を及ぼさないことを見出した。
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Research Products
(17 results)
