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2013 Fiscal Year Research-status Report

次世代の新規除草剤候補物質の探索と作用機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25450068
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

春原 由香里  筑波大学, 生命環境系, 講師 (00302539)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 宏  筑波大学, 生命環境系, 教授 (10199888)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords新規除草剤候補化合物 / アレロパシー / 揮発性物質
Research Abstract

二次代謝産物を多く含む薬用植物や熱帯性の植物種の採集と高い植物成長促進または抑制活性を有する揮発性物質を産生する植物種の探索した結果、クミンやシュクシャ、カルダモン等、約10種の薬用植物で、レタスに対する高い生育抑制活性があることがわかった。そこで、それらの植物種から放出される揮発性物質をGC-MSにて同定したところ、主にクミンからβ-ピネン、クミンアルデヒド、シュクシャからカンフェン、ボルネオール、カルダモンからα-ピネン、1,8-シネオール等の揮発性物質が同定された。それらの揮発性物質の標品を用いた植物生育抑制活性試験を実施した結果、特にクミンアルデヒドがレタスに対して強い生育抑制活性を持っていることがわかった。クミンアルデヒドは、植物生育抑制活性や作用に関する報告が殆どないことや、さらに香料として既に用いられていることからも、今後の新規のより安全な農薬開発の可能性を考える上でも興味深い化合物であると思われた。そこで、次にクミンアルデヒドの作用特性についての検討を行うことにした。クミンアルデヒドの選択作用性の検討として作物種・雑草種を含めた12種の植物を供試植物として植物生育抑制活性を比較した。その結果、トウモロコシでは、クミンアルデヒドの生育抑制効果は低いことが示された。また、クミンアルデヒドは、タマネギ(感受性)の根部において、死細胞の増加、活性酸素発生、酸化傷害を誘発することが示されたことから、クミンアルデヒドの植物生育抑制作用には活性酸素が関与している可能性が考えられた。しかし、作用機構の詳細については次年度も引き続き検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成25年度に計画していた研究は、ほぼ順調に実施することができたため。

Strategy for Future Research Activity

さらに有用な候補化合物も多く見出すために、二次代謝産物の多い熱帯性の植物種も幅広く用いて、それらから放出される揮発性物質の探索も実施する予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] L-DOPA inhibited the root growth of lettuce by inducing reactive oxygen species generation2013

    • Author(s)
      Mushtaq, M. N., Y. Sunohara and H. Matsumoto
    • Journal Title

      Weed Biology and Management

      Volume: 13 Pages: 129, 134

    • DOI

      10.1111/wbm.12019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Allelochemical L-DOPA induces quinoprotein adducts and inhibits NADH dehydrogenase activity and root growth of cucumber2013

    • Author(s)
      Mushtaq, M. N., Y. Sunohara and H. Matsumoto
    • Journal Title

      Plant Physiology and Biochemistry

      Volume: 70 Pages: 374, 378

    • DOI

      10.1016/j.plaphy.2013.06.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioactive L-DOPA induced quinoprotein formation to inhibit root growth of cucumber seedlings2013

    • Author(s)
      Mushtaq, M. N., Y. Sunohara and H. Matsumoto
    • Journal Title

      Journal of Pesticide Science

      Volume: 38 Pages: 68, 73

    • DOI

      10.1584/jpestics.D13-005

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クミンから発生する揮発性物質クミンアルデヒドの生育抑制活性と活性酸素発生の検討2014

    • Author(s)
      中野香・春原由香里・松山茂・松本宏
    • Organizer
      日本雑草学会第53回大会
    • Place of Presentation
      東京・法政大学
    • Year and Date
      20140329-20140330
  • [Presentation] オイカルボンと類縁化合物の作用性比較とオイカルボン処理により変動するイネタンパク質の解析2014

    • Author(s)
      藤村香里・春原由香里・小松節子・藤井義晴・松本宏
    • Organizer
      日本雑草学会第53回大会
    • Place of Presentation
      東京・法政大学
    • Year and Date
      20140329-20140330

URL: 

Published: 2015-05-28  

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