2008 Fiscal Year Annual Research Report
ストリゴラクトン生合成・分泌の分子機構とその調節による寄生・共生の制御
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18208010
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
米山 弘一 Utsunomiya University, 雑草科学研究センター, 教授 (00114174)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 安智 宇都宮大学, 雑草科学研究センター, 教授 (90008003)
関本 均 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10261819)
横田 孝雄 帝京大学, 理工学部, 教授 (40011986)
杉本 幸裕 神戸大学, 農学部, 教授 (10243411)
秋山 康紀 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20285307)
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| Keywords | 根寄生雑草 / 発芽刺激物質 / ストリゴラクトン / アーバスキュラー菌根菌 / 宿主認識メカニズム / 菌糸分岐誘導物質 / カロテノイド / 枝分かれ抑制ホルモン |
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| Research Abstract |
各種植物が生産・分泌する新規ストリゴラクトンの探索を継続した。その結果、エンドウからは初めてのエント体ストリゴラクトンであるファバシルアセテートを、アマからは7-オキソオロバンコールおよびそのアセテートを単離・構造決定し、ストリゴラクトンの生合成経路がその立体化学を含めて多様性に富むことが分かった。
マメ科植物が生産・分泌するストリゴラクトンを精査した結果、植物間で主要なストリゴラクトンが異なることが分かった。また、アーバスキュラー菌根菌(AM菌)と共生しないホワイトルーピンもストリゴラクトンを生産していることから、ストリゴラクトンが未知の重要な機能を担っていることが示唆された。
本研究に密接に関連した特筆すべき成果は、まさにその未知の機能が解明されたことである。すなわち、ストリゴラクトンは、長い間その本体が不明であった、枝分かれ抑制ホルモンであることが示された。根圏に放出されたストリゴラクトンは根寄生雑草の発芽刺激活性とAM菌の菌糸分岐誘導活性によってそれぞれ寄生と共生のシグナルとして、植物体内では枝分かれ抑制ホルモンとして機能しているのである。この発見を契機として、ストリゴラクトン研究の重要性が更に高まった。枝分かれ抑制ホルモンは、カロテノイドの2段階の酸化開裂、更にP450モノオキシゲナーゼによる酸化によって生成するとされているが、その詳細は不明である。ストリゴラクトン生合成欠損変異体が利用可能となったことから、生合成経路解明のスピードアップが期待される。
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