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2014 Fiscal Year Research-status Report

ストリゴラクトンの立体構造多様性と植物生理活性の解明

Research Project

Project/Area Number 26850069
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

謝 肖男  宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 助教 (30610323)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsストリゴラクトン / 植物ホルモン
Outline of Annual Research Achievements

植物が生産するストリゴラクトン(SL)は、アーバスキュラー菌根菌(AM 菌)および根寄生雑草の宿主認識シグナル分子であり、さらには植物地上部および地下部の形態形成を制御する植物ホルモンである。
本研究では、各種植物の内生および体外に分泌される主要なSLの立体構造を精査・解明し、植物の生育条件および生育ステージにおけるSLの質的、量的な変動を明らかにする。本年度はシロイヌナズナ、キュウリ、エンドウ、ヒメヅリガネゴケの野生型と変異体を個別に栽培し、LC-MS/MS分析のより、それぞれ生産するSLの定性および定量を行った。さらに、キュウリとエンドウの水耕液を3日ごとに回収し、それぞれ生産するSLの経時的な変化を調べた。この他に、エンバクとトウモロコシから、それぞれ極めてユニークな構造を有するavenaolとzealactoneを単離・構造決定した。これら新種SLは共に典型的なSLより炭素数が1つ多いC20化合物であり、SL生合成中間体であるcarlactoneの誘導体と考えられる。現在他の植物についてもcarlactoneの誘導体の有無を調べている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度は計画通りに、シロイヌナズナ、キュウリ、エンドウ、ヒメヅリガネゴケの野生型と変異体がぞれぞれ生産するSLの立体構造解析を行った。さらに、当初予定していなかった、それぞれの植物が生産するSLの経時的な変化も調べられて、計画以上な進展が得られている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究成果にふまえて、より多くの植物種が生産するSLの立体化学の解明を取り込む。また、当初予定していなかった植物生産するSLの経時的な変化も取り込んで行う予定である。

Causes of Carryover

本年度に植物の抽出物を精製するシリカゲルカートリッジ(合計13万円)を購入する予定だったが、精製する段階に至っていないため、購入してなかった。その分を次年度の使用に繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

植物の抽出物を精製する段階になっているため、予定より遅れているが、実験計画とおりにシリカゲルカートリッジを購入する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Avenaol, a germination stimulant for root parasitic plants from Avena strigosa.2014

    • Author(s)
      Kim H.I., Kisugi T., Khetkam P., Xie X., Yoneyama K., Uchida K., Yokota T., Nomura T., McErlean C.S.P., Yoneyama K.
    • Journal Title

      Phytochemistry

      Volume: 103 Pages: 85-88

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2014.03.030.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low strigolactone root exudation: a novel mechanism of broomrape (Orobanche and Phelipanche spp.)2014

    • Author(s)
      Fernadndez-Aparicio M., Kisugi T., Xie X., Rubiales D., Yoneyama K.,
    • Journal Title

      J. Agric. Food Chem.

      Volume: 62 Pages: 7063-7071

    • DOI

      10.1021/jf5027235

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strigolactones are involved in phosphate and nitrate deficiency-induced root development and auxin transport in rice.2014

    • Author(s)
      Sun H, Tao J., Liu S., Huang S., Chen S., Xie X., Yoneyama K., Zhang Y., Xu G.
    • Journal Title

      J. Exp. Bot.

      Volume: 65 Pages: 6735-6746

    • DOI

      10.1093/jxb/eru029

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 7α- and 7β-Hydroxyorobanchyl acetate as germination stimulants for root parasitic weeds produced by cucumber.2014

    • Author(s)
      Khetkam P., Xie X., Kisugi T., Kim H.I., Yoneyama K., Kisugi T., Uchida K., Yokota T., Nomura T., Yoneyama K.
    • Journal Title

      J. Pestic. Sci.

      Volume: 39 Pages: 121-126

    • DOI

      10.1584/jpestics.D14-038

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Carlactone is converted to carlactonoic acid by MAX1 in Arabidopsis and its methyl ester can directly interact with AtD14 in vitro.2014

    • Author(s)
      Abe S., Sado A., Tanaka K., Kisugi T., Asami K., Ota S., Kim H.I., Yoneyama K., Xie X., Ohnishi T., Seto Y., Yamaguchi S., Akiyama K., Yoneyama K., Nomura T
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 111 Pages: 18084-18089

    • DOI

      10.1073/pnas.1410801111

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ミヤコグサおよびタルウマゴヤシにおけるカーラクトンMAX1酸化産物のストリゴラクトンへの変換2015

    • Author(s)
      秋山康紀、佐渡愛香、徳永珠美、謝 肖男、米山弘一
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-29
  • [Presentation] 酵母異種発現系によるミヤコグサおよびタルウマゴヤシにMAX1酵素の機能解析2015

    • Author(s)
      森 愛美、謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-29
  • [Presentation] 新規ストリゴラクトンzealactoneの単離および構造決定2015

    • Author(s)
      謝 肖男、来生貴也、米山香織、内田健一、横田孝雄、野村崇人、米山弘一、
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-29
  • [Presentation] ストリゴラクトンの多様な構造と植物の言葉2014

    • Author(s)
      謝 肖男
    • Organizer
      第二回天然物化学研究会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-23
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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