2023 Fiscal Year Annual Research Report
アクチノリザル樹木の根粒共生に関わるケミカルコミュニケーション機構の解明
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21H02254
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
河合 真吾 静岡大学, 農学部, 教授 (70192549)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 夕子 静岡大学, 農学部, 准教授 (90638595)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アクチノリザル共生 / 環状ジアリールヘプタノイド / 根毛変形因子 / 共生シグナル物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アクチノリザル樹木は、窒素固定能を有する放線菌フランキアと根粒共生することで窒素源を早期に獲得し生長する。研究代表者らは、この共生は、オオバヤシャブシに関しては樹木が特異的に生合成する環状ジアリールヘプタノイドが、初発のシグナル物質として関与し根粒数の増加を引き起こしていることを明らかにし、2022年にFitoterapia（162, 105384)に報告した。
今年度は、まず、このジアリールヘプタノイド化合物の縮合反応を触媒すると予想されたポリケチドシンターゼ(PKS III)を特定する目的で、、葉部、雄花序、雌花序、若枝茎部などからRNAを単離し、次世代シーケンス解析を行った。しかしながら、発現量解析を含めて細部まで検討したものの新規PKS III遺伝子の存在は確認できなかった。そのため、現在までに確認された３種の酵素の反応性を精密に検討し、ジアリールヘプタノイド生合成に関わる酵素AsPKS1とフラボノイドの生合成に関わるAsPKS2と３を特定した。この成果は、2024年にHeliyon(10, e27698)に掲載された。
一方で、これまで遺伝子の単離と大腸菌での酵素発現を確認していた２種類のジアリールヘプタノイド側鎖の二重結合還元酵素(DBR)については、その基質特異性と、pH・至適温度などの特性を調べ、DBRがジアリールヘプタノイド二重結合を特異的に還元することなどを明らかにし、2023年Phytochemistry (215, 113850)に掲載された。
フランキア側からのシグナル物質である根毛変形因子に関しては、根毛変形活性のあるフラクションをゲル濾過によって分画したが、その構造を特定するには至らなかった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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