2011 Fiscal Year Annual Research Report
イネのアレロパシーの解明・・・モミラクトンの水田生態系における役割と雑草抑制機構
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22380016
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
加藤 尚 香川大学, 農学部, 教授 (50222196)
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| Keywords | アレロパシー / イネ / モミラクトン / 作用機構 / 雑草抑制 / シロイヌナズナ / 成長抑制 / タンパク質 |
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| Research Abstract |
１．イネ根圏土壌におけるモミラクトンの濃度測定方法の確立：本研究により確立した方法で，イネ根圏土壌におけるモミラクトンＡとモミラクトンＢの濃度測定を昨年度に続き行った．その結果，イネは，モミラクトンＡとモミラクトンＢを水田土壌に連続的に放出していることが明らかになった．また，イネ生体内では モミラクトンＡの濃度がＢより高いが，放出量ではモミラクトンＢがモミラクトンＡより多かった．イネはモミラクトンを選択的に放出していることが明らかになった．
２．モミラクトンの雑草抑制（アレロパシー）の作用機構に関する研究 (1) 変異体にモミラクトンを与えモミラクトンの作用点を明らかにする：昨年度に引き続いて，数種のジベレリン変異体にモミラクトンを与えた．その結果，野生型と作用に差が出ないことが再確認された．そこで，シロイヌナズナＳＡＬＫライン(約1万の変異株)に，モミラクトンを与え，感受株，非感受株を選抜に関する研究を開始した． (2）モミラクトンにより誘導されるタンパク質を明らかにする：モミラクトン投与後90分後にシロイヌナズナのタンパク質を二次元電気泳動法で分析し，タンパク質をトフマスにより同定した．その結果，モミラクトンB投与区で，トリオース-リン酸イソメラーゼ (解糖系の酵素)を含む3種類のタンパク質が減少し，グリセロアルデヒド３リン酸脱水素酵素 (解糖系の酵素)を含む4種類のタンパク質が増加していた．180分後では，モミラクトンB投与区でトリオース-リン酸イソメラーゼ，フルクトースビスリン酸アルドラーゼI (解糖系の酵素)を含む4種類のタンパク質が減少し，グルタチオンS-転移酵素1(活性酸素除去に関わる酵素)を含む4種類のタンパク質が増加していた．この結果から，モミラクトンBは解糖系や活性酸素除去に関するタンパク質に影響を与えることでアレロパシー作用を発現している可能性がある．
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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
１．イネ根圏土壌におけるモミラクトンの濃度測定方法の確立し測定を行うことができた．本研究により確立した方法で，イネ根圏土壌におけるモミラクトンＡとモミラクトンＢの濃度測定を昨年度に続き行うことができた．当初の予定通り進んでいる．
２．モミラクトンの雑草抑制（アレロパシー）の作用機構に関する研究は，（１）について当初の仮説通りではなかった． (1) 当初，モミラクトンの作用はジベレリンの生合成や感受性に影響を与えていると仮定していた．そこで，シロイヌナズナのジベレリン生合成系路の変異体やジベレリン感受性変異体にモミラクトンを与えてその影響を検証した．しかし，モミラクトンの影響はこれらの野生型と変異体で作用に差が出ないことが確認された．そこで，シロイヌナズナＳＡＬＫライン(約1万の変異株)に，モミラクトンを与え，感受株，非感受株を選抜に関する研究を開始した． (2）モミラクトンにより誘導されるタンパク質を明らかにすることができた．モミラクトン投与後90分後にシロイヌナズナのタンパク質を二次元電気泳動法で分析し，タンパク質をトフマスにより同定は予定通り進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．イネ根圏土壌におけるモミラクトンの濃度測定については引き続き行う．
２．モミラクトンの雑草抑制（アレロパシー）の作用機構に関する研究 (1) 変異体にモミラクトンを与えモミラクトンの作用点を明らかにする：昨年度に引き続いて，数種のジベレリン変異体にモミラクトンを与えた．その結果，野生型と作用に差が出ないことが再確認された．そこで，シロイヌナズナＳＡＬＫライン(約1万の変異株)に，モミラクトンを与え，感受株，非感受株を選抜に関する研究を行う． (2）モミラクトンにより誘導されるタンパク質を明らかにする：引き続き，モミラクトン投与後，一定時間後にシロイヌナズナのタンパク質を二次元電気泳動法で分析し，タンパク質をトフマスにより同定していく．
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