高度な宿主特異性の根寄生植物と宿主植物の化学交信メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	13F03390
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Research Field	Bioproduction chemistry/Bioorganic chemistry
Research Institution	Utsunomiya University
Principal Investigator	米山弘一宇都宮大学
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	FERNANDEZ-APARIC FERNANDEZ-APARICIO RUIZ Monica 宇都宮大学, 雑草科学研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2013 – 2015-03-31
Project Status	Declined (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help	¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2013: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords	ストリゴラクトン / 宿主特異性 / 発芽刺激物 / 根寄生雑草
Research Abstract	本研究では、①根寄生雑草が生産するストリゴラクトン(SL)の解析、②宿主特異性における根寄生雑草および宿主が生産するSLの関与の解明、③根寄生雑草のシグナル伝達関連タンパク質、MAX2、D14、KAI2の機能解析を行う。 ①については、根寄生雑草Striga hemonthicaの発芽種子から培養根を誘導し、溶媒抽出後、カートリッジカラムによる簡単な精製を行った後、LC-MS/MSによってSL分析を行った。残念ながらまだ量的に少なく、検出限界以下であったため、十分なサンプルを得るために培養を続けている。また、Orbanche cumanaとO. hederaeからのカルス誘導は試みているものの、今のところ成功していない。 ②については、数種類の極めて宿主特異性の高い根寄生雑草(野草)の宿主植物を培養し、発芽刺激物質の構造解析を行った。その結果、ヒマワリおよびイングリッシュアイビーの生産する主要な発芽刺激物質は前者はSLではなく、後者は恐らく新奇SLと考えられた。現在、構造解析のために、より多くのサンプル量を確保すべく、培養を継続している。 ③については、Orbanche cumanaなど、宿主特異性の高い根寄生雑草の繁殖地で個体を採取し、RNA抽出を行う予定であったが、日程の調整ができず、延期となった。そのため、外国人特別研究員が来日直前に採取した植物体から抽出したDNAを材料として、予備的な検討を行った。採取した植物体はスペインで冷凍保存中であり、時期的に植物体が得られなくてもRNA抽出などは可能である。以上のように、研究開始から半年間では予定通り進んでいない部分もあるが、内容的には着実にデータを得ているので、今後の研究の進展が十分期待できる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 実験開始後半年間では、研究計画通りに進んでいない部分もあるが、植物の培養など時間が必要な研究が多いので、実験材料などが十分整ってくれば、多くのデータが得られるものと期待される。
Strategy for Future Research Activity	植物材料の育成については順調に進んでいるが、新奇の構造解析に十分な量のサンプルが確保できるかどうかが問題である。この点については、対象植物を絞り込んで、大量培養することによって解決できると考えている。遺伝子のクローニングについては、適当な時期に外国人特別研究員がスペインに帰国して保存してあるサンプルから抽出するか、適当な協力者に抽出を依頼して送付して貰う予定である。