2018 Fiscal Year Research-status Report
Functional characterization of aroma glycosylation in plant chemical defense
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17K07750
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
大西 利幸 静岡大学, 農学部, 准教授 (60542165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 浩平 静岡大学, 工学部, 助教 (30756705)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | モノテルペン / 配糖体 / 香気成分 / 酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境ストレスに曝された植物が放散する「香り」は，植物間コミュニケーションに重要な役割を演じている。近年，植物が「香り」を取り込み，配糖化することで植物間の情報伝達を行っていることが報告された。しかし，植物が，大気を介した「香り」を「いつ」，「どこで」，「どのように」配糖化するのかは，未解明のままである。本研究課題「植物防御応答を司る「香り」の配糖化メカニズムの解明」は，チャ (茶) が放散する揮発性モノテルペン「ジオール」に着目し，重水素ラベル化したジオールを植物の環境防御答のプローブとして活用し，①配糖体の時間的 空間的貯蔵の仕組み，②配糖化酵素の同定，③配糖体の生理生態学的意義を明らかにすることを目的とする。
本研究を通して，「香り」の受容機構の一つである“配糖化反応”を分子レベルで解明することを目的とした。昨年度は，チャやサツマイモ，バラなどから三級アルコール配糖化酵素をクローニングし，大腸菌異種発現系を利用して，三級アルコールであるリナロール，ジオール，ホートリエノールを特異的に配糖化する糖転移酵素を見出した。本年度は，三級アルコールおよび三級アルコール配糖体の生理学的意義の解明を目指して，病虫害に対する生理活性試験を行った。チャに対して顕著な被害を及ぼす赤焼病を誘引する病原菌や食害昆虫への生理的作用を調査した。その結果，チャに対する病原菌に対する抗菌活性は占めさなかったが，病害虫の産卵抑制活性を示すことを明らかにした。
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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
実施項目③配糖体の生理生態学的意義を明らかにすることを今年度中に実施することができた。これまで香気配糖化酵素は主として一級テルペンアルコールであるゲラニオールやネロールに対する活性が顕著に高かったが，植物に多く内生する三級テルペンアルコール配糖体の生合成解明および生理活性に対して，本成果は一助となることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
傷害応答で生じる三級アルコールの生合成酵素との共発現パターンの解析も実施することにより，香りの受容機構である配糖化反応を分子レベルで解明することで，植物の環境防御応答に関する新しい知見を集積する。
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| Causes of Carryover |
病原菌や病害虫に対する生理活性試験に必要なインキュベーター，培養装置，生理活性試験装置を調達する予定であったが，共同研究により施設を利用したため，余剰が生じた。来年度は本研究を推進するために，次世代シーケンサーを持ちいた解析を実施する。そのために予算を使用することにする。
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