2014 Fiscal Year Annual Research Report
病害虫抵抗性におけるカロテン関連物質の重要性の解明
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25292037
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
瀬尾 茂美 独立行政法人農業生物資源研究所, 植物・微生物間相互作用研究ユニット, 研究員 (80414910)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 害虫 / 抵抗性誘導 / カロテン / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、新たな病害虫抵抗性誘導物質として見出したカロテン関連物質について、病虫害スペクトラムと作用機作の詳細な解析を通じて病害防除技術の開発に資する知見や素材を得るとともに、植物におけるカロテン関連物質の役割を解明することを目的とする。本年度（平成26年度）は、カロテン関連物質の害虫スペクトラム調査を進めるとともに、その下流で機能する植物側遺伝子等因子の解析を試みた。害虫スペクトラム調査については、供試害虫としてミカンキイロアザミウマを用いた。カロテン関連物質であるロリオライドを予め処理した葉にミカンキイロアザミウマの孵化幼虫を接種したところ、接種７日後の生存率は対照区である溶剤のみに比べて約半分に低下した。また、ロリオライド処理葉では幼虫の発育遅延の傾向が見られた。下流因子の解析については、初年度に実施したジャスモン酸応答遺伝子等の既知遺伝子の発現解析では得られる情報に限界があるため、さらなる情報・知見を得るためにマイクロアレイ解析を行った。ロリオライド処理したトマト葉で発現が変動する遺伝子を調べたところ、強い発現誘導が見られた遺伝子としてスクロース分解酵素であるinvertaseをコードする遺伝子を同定した。定量PCRによりinvertase遺伝子はロリオライド処理や虫害により発現が高まることを確認できた。植物は害虫に対する防除エネルギー源として糖を利用することが知られており、ロリオライドによって誘導されたinvertaseの働きにより糖が分解されたときのエネルギーが虫害に対する防御に寄与することが考えられる。
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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
カロテン関連物質の害虫スペクトラムを明らかにすることが本課題のひとつであり、これまでにつの異なる害虫（ナミハダニ、ハスモンヨトウ、ミカンキイロアザミウマ）に対して抵抗性を誘導することを明らかにできたことは計画が順調に進んだことを意味する。また、カロテン関連物質の下流で機能する植物遺伝子の特定も目的のひとつであり、マイクロアレイ解析によりそのような遺伝子を見い出すことができたことは計画が順調に進んだことを示す。以上により、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで得られた結果から、カロテン関連物質であるロリオライドは害虫抵抗性の内生シグナル物質として働くことが示唆された。今後はシグナル物質であることをダイレクトに証明するための研究を進める。また、植物は多様なカロテン関連物質を生産することからロリオライド以外のカロテン関連物質の関与についても調査する方向である。
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| Causes of Carryover |
研究協力者として雇用していた契約職員の雇用が途中で出来なくなり、その間の賃金分相当が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
作用機作を進める上で必要となる類縁体の合成や遺伝子・代謝物の網羅的解析の業者等への外部委託等に使用する予定である。
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