2016 Fiscal Year Research-status Report
昆虫―植物相互作用を利用した薬用植物の機能性強化に関する研究
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15K14972
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
田中 謙 立命館大学, 薬学部, 教授 (60418689)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学生態学 / 生薬成分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬用植物であるトウキをキアゲハの幼虫に食害される条件と食害されない条件で栽培し、それぞれの葉部を採集した。採集した植物試料からタンパク質を抽出し、二次元電気泳動のディファレンシャルディスプレイ解析で食害の有無によって発現量が変動しているタンパク質を取り出し質量分析によるタンパク同定を行った。さらに、植物試料から抽出した全タンパク質試料についてショットガンプロテオーム解析を行った。その結果、ディファレンシャルディスプレイ解析では、食害を受けた場合2種類のPeroxidaseの増加が確認された。ショットガンプロテオーム解析では、291個の植物由来タンパク質が同定され、そのうち154個は食害後に増加、残りの137個は食害後に減少していた。これらの知見と前年度報告したメタボローム解析結果から、食害によって影響される生合成変動について明らかにした。
一方、トウキが食害を受け続けると葉から産卵される頻度が減少することを見出し、放出されるセスキテルペン成分を分析したところその成分が変化していることが見出された。そこで、産卵頻度が減少したトウキが放出するセスキテルペンであるcaryophyllene、
humulene、germacrene-Dをしみ込ませた薬剤放出剤を作成し、フィールド調査を行った結果、放出剤近傍で産卵数が有意差を持って減少することを確認した。
さらに、種々のセリ科植物を食害したキアゲハ幼虫の吐き戻し液中の成分を詳細に分析した結果、共通するエリシター候補化合物を同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度実施したメタボローム解析に加えてプロテオーム解析を行い、食害による生合成の変動を明らかにすることができた。さらに、詳細な観察から見出した知見をもとに実用的なキアゲハの産卵忌避剤を見出した。
これらの結果は、日本薬学会137年会で2題発表した。
発表時には、大学研究者のみならず、漢方・生薬メーカー及び農薬等の製造業者から多くの質問が寄せられ高い評価を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、種々のセリ科植物を食害したキアゲハ幼虫の吐き戻し液中の成分を詳細に分析した結果、共通するエリシター候補化合物を同定した。無菌発芽させた植物体にこれらの候補化合物を投与し二次代謝物の変動について研究する。さらに、食害応答にに関与するシグナル伝達系を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
産卵忌避剤のフィールド研究がうまく進行し、トウキ栽培地への出張回数が減ったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生合成変動解析などLC-MS分析用消耗品購入に使用する。
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[Presentation] キアゲハの忌避物質に関する研究2017
Author(s)
南 和輝, 阪森宏治, 田 隆幸, 仲島義貴, 西殿悠人, 福井麻琴, 田中陽一郎, 佐藤雅史, 小澤理香, 高林純示, 田中 謙
Organizer
日本薬学会第137年会
Place of Presentation
仙台国際センター（宮城県・仙台市）
Year and Date
2017-03-26
