Elucidation of the biosynthetic mechanism of solanoeclepinA, cyst nematode hatching inducer

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22568
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0601:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: Okamoto Takumi 静岡県立大学, 薬学部, 研究支援員 (90885245)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: ジャガイモシストセンチュウ / 天然物化学 / マイクロトム / バイオインフォマティクス

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the biosynthetic gene and pathway of Solanoeclepin A, we established a potato cyst nematode hatching activity test system using Micro-Tom, a model eggplant plant. We also tested the hatching activity of mutation-induced lines of Micro-Tom, and succeeded in finding 15 lines with high hatching activity comparable to that of WT and 20 lines with low hatching activity comparable to that of the negative control. Comprehensive comparative genomic analysis of these two groups of strains revealed 155 genes that were specifically mutated in the low-hatching group. In addition, we succeeded in the estimation of important biosynthetic intermediates.

Free Research Field

植物天然物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ジャガイモシストセンチュウはナス科植物特異的に寄生する植物寄生性線虫の一種である。これは世界中のナス科植物へ多大な被害を及ぼしており、日本においても多くの被害が報告されている。Solanoeclepin Aはジャガイモシストセンチュウの強力な孵化誘因物質として同定されてはいるが、植物体から単離すること、有機化学的な全合成どちらとも非常に困難であることが知られている。そのため、生合成遺伝子・経路を解明することは、様々な面において有意義となる。そこで、本研究はsolanoeclepin Aの生合成研究の礎となりうる結果が得られたことから、植物保護などに対して大きな一歩となると考えられる。