2020 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the induction of secondary metabolites in medicinal plants of the Apiaceae family using insect-derived elicitors
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18K06738
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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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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 化学生態学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに昆虫が含有するエリシター化合物として、volicitin、N-linolenoyl-L-glutamine 及びN-linolenoyl-L-glutamic acidなどが報告されている。キアゲハ幼虫の吐き戻し液について、これら脂肪酸－アミノ酸誘導体の含有を詳細に分析した。その結果、脂肪酸－アミノ酸誘導体は全く検出されず、食害したセリ科植物の種類に関係なく比較的多量の脂肪酸を濃縮して含有していることが明らかとなった。そこで、キアゲハ幼虫の吐き戻し液から同定した脂肪酸をセリ科薬用植物のボウフウの培養植物に投与したところ、セリ科植物の直接防御に関与すると考えられているクマリン類及びポリアセチレン化合物がコントロールと比較して有意に増加した。一方、エゴマなどの植物では同様の処理で全く二次代謝物量に変化が認められなかった。さらに、脂肪酸を投与したボウフウからヘキセノールやヘキセナールなどのオキシリピン類の放出が確認され、セリ科植物の間接防御に関与していると考えられているα-pinene、camphene及びβ-pineneなどの精油成分の放出量が増加した。脂肪酸の投与による揮発性成分放出量の増加は、ミツバ、パセリなどの他のセリ科植物でも確認されたが、セイタカアワダチソウ、カンゾウなど他の科の植物では揮発性成分放出量の増加は認められなかった。これらの結果から、キアゲハ幼虫は、植物の防御反応を回避するため、防御物質を強く誘導する脂肪酸－アミノ酸誘導体を持たず、一方でセリ科植物は、キアゲハ幼虫が比較的高濃度で含有する脂肪酸を検知して防御反応を示すという、キアゲハ幼虫とセリ科植物の化学生態学的関係を明らかにした。
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