Regulation of strigolactone biosynthesis in Arabidopsis

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05757
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: YONEYAMA KAORI 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (20769997)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ストリゴラクトン / シロイヌナズナ / LC-MS/MS

Outline of Final Research Achievements

In Arabidopsis thaliana (Col-0), nitrogen deficiency significantly promoted the expression of strigolactone (SL) biosynthetic genes. In Atd14 mutants, carlactone and methyl carlactonoate, major SLs of Arabidopsis, accumulated under nitrogen deficiency. Furthermore, the expression of MAX1, which is involved in the conversion of carlactone into carlactonoic acid, increased within 3 hours after beginning of light period. These results suggest that for successful SL detection/quantification in Arabidopsis, it is better to grow plants under nitrogen deficiency and harvest them within 3 hours after beginning of light period.

Free Research Field

植物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の生長において重要な二次代謝産物であるストリゴラクトンを、実際の農業生産に利用する研究の重要性が高まっている。しかしストリゴラクトンは、化学的に不安定で壊れやすく、植物の生産・分泌量が微量であるため、その生合成経路、生合成・調節メカニズムの詳細については不明な点が多い。また植物ホルモンとしての活性本体も特定されていない。本研究では、モデル植物のシロイヌナズナのストリゴラクトン生合成を促進する条件を見出すことに成功した。今後、その条件下で豊富に存在するシロイヌナズナの変異体を栽培し、ストリゴラクトンの解析を進めることにより生合成調節メカニズムの解明につながることが期待される。