2020 Fiscal Year Research-status Report
Studies on hyper-sensitive strigolactone perception mechanism by parasitic plants
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19K05852
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
瀬戸 義哉 明治大学, 農学部, 准教授 (40620282)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ストリゴラクトン / 根寄生植物 / Striga hermonthica / Striga asiatica |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、根寄生植物が宿主由来の発芽誘導シグナル分子であるストリゴラクトン（SL）を高感度に認識する点に着目し、その分子メカニズムを解明することを目的に研究を行っている。これまで、根寄生植物の一種であるStriga hermonthicaにおいて、10個のSL受容体タンパク質が同定されており（ShHTL）、そのうちShHTL7が極めて高い感受性でSLを認識することが報告されている。本年度は、S. hermonthicaの近縁種であり、近年ゲノム解読がなされたS. asiaticaにおけるSL受容体の同定を行った。S asiaticaのゲノムにも多数の受容体が存在していたが、そのうちの幾つかの機能解析を行った。SaHTLをシロイヌナズナのhtl変異体背景で発現させた組み換え体を作成し、その種子を用いてSL依存的な発芽を調べる試験を行った。その結果、ShHTL7と最も相同性の高い遺伝子であるSaHTL7が、S. asiaticaにおいても他のHTLと比較して感受性が高い受容体として機能することを明らかにした。
また、ShHTL7の生化学機能解析を行っており、本受容体は加水分解酵素としての活性を有しているが、非寄生植物におけるホモログであるD14と比較し、ShHTL7のSLに対する加水分解反応は極めて遅い反応であることが示唆された。これが感受性と関わる可能性があると考えており、今後詳細な解析を進めていく予定である。
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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
Striga asiaticaからもSL受容体を同定することが出来たことは、今後感受性に関わるアミノ酸を同定するにあたって効果的な情報となる。昨年度、既に一つのアミノ酸が感受性に関与する可能性を突き止めており、おおむね順調に進行していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
S. hermonthicaとS. asiaticaの二種の根寄生植物において、高感度にSLを受容する受容体が同定されたことにより、感受性に関わるアミノ酸を探索しやすい状況となった。最終年度では、初年度に同定した一つのアミノ酸に加え、幾つかの候補アミノ酸に点変異を導入した受容体をシロイヌナズナにて発現させた組み換え植物を用い、重要なアミノ酸を同定する。さらに、HTL7において加水分解反応速度が極めて遅いという点について、感受性との関わりを明らかにする。
S. asiaticaにおける受容体の機能解析については、最終年度のうちに論文を投稿できるように準備を進めていきたい。
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