2019 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical identification of insect elicitors and their downstream signals toward enhancement of plant functions
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17K07774
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
野下 浩二 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40423008)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 情報分子 / 植物ホルモン / ジャスモン酸 / エリシター / オオイタドリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は昆虫食害に対して様々な二次代謝産物を生産するなど防御応答を示す．その一例として，研究代表者は，マメコガネに食害されたオオイタドリが，フェニルアラニン由来のフェニルアセトニトリル（PAN）を放出することを見出し，研究材料としてきた．これまでニトリルは，アミノ酸からアルドキシムを経由して生合成されることがわかっている．一方，食害を受けたオオイタドリ葉や食害をミミックするジャスモン酸メチル（MeJA）で処理した葉中にフェネチルアミン（PEA）が蓄積することから，PEAとPANの生合成経路上での関連をまず調べた．重水素で標識したPEAをオオイタドリ葉に吸わせた後，MeJA処理し，ニトリル生合成系を活性化した．PEAがPANへと変換されるのであれば，重水素標識されたPANが生成すると予想できるが，そのような変化は起こらず，PEA生成はPAN生合成系とは独立していることが示唆された．
MeJA処理によりオオイタドリ葉中でアミノ酸が蓄積するため，アミノ酸ないしはアミノ酸誘導体を増やすなど，植物の高機能化について検討した．その一つとして，MeJA処理で植物が硬くなることに着目した．観察が容易なソバやカイワレダイコンのスプラウトを実験に用いた．MeJA処理によりリグニンが蓄積することが知られるため，まず，カイワレダイコン中の不溶性繊維の定量を行ったが，有意な変化は認められなかった．MeJAで一晩処理しただけではリグニンの蓄積は認められないが，それとは別の仕組みで植物が硬くなることが示唆された．次に，植物細胞壁中のフェルラ酸含量を測定したが，無処理の場合と比べ変化は認められなかった．一方，MeJA処理することでシナピン酸量が減少することを見出した．今後，シナピン酸ないしはシナピン酸誘導体化物と植物の硬さの関わりを調べる予定である．
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