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Evolutionary acquisition of phytohormone production system by gall-inducing insects

Research Project

Project/Area Number 18H02141
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

Suzuki Yoshihito  茨城大学, 農学部, 教授 (90222067)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Keywordsゴール / 昆虫 / オーキシン / サイトカイニン / 生合成 / 植物ホルモン / ハバチ
Outline of Final Research Achievements

We have been trying to elucidate the molecular mechanism of biosynthesis of plant hormones such as auxin and cytokinin, which are highly concentrated in gall-inducing sawfly. In this study, we identified the enzyme involved in auxin biosynthesis, which is present only in galling sawfly but not in non-gall-inducing silkworm. We have also identified an inhibitors of the enzyme.Further improvement of the inhibitor will pave the way to prove that IAA is essential for gall induction. Regarding cytokinin, there is no isopentenyl transferase in the sawfly genome, raising the possibility that the main pathway is via tRNA, which is different from what has been shown in plants.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゴール形成への植物ホルモンへの関与は長年指摘されてきたが,筆者等の研究によって初めてゴール形成昆虫がオーキシンを合成することが明らかにされた。また,本研究ではそれに関わる酵素が同定されたことによって,更に解析を進めれば,如何にしてゴール形成昆虫が高いオーキシン生産能を進化的に獲得したかを明らかにすることが出来る.サイトカイニンについても,昆虫により生産されることがほぼ間違いなく,その機構解明に資する結果を得つつある.多様な種の昆虫がゴール形成能をもち,その獲得機構を植物ホルモン生産性の観点から解明することは,学術的に高い意義がある。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Identification of an aldehyde oxidase involved in indole-3-acetic acid synthesis in Bombyx mori silk gland2019

    • Author(s)
      Takei, M., Kogure, S., Yokoyama, C., Kouzuma, Y., Suzuki, Y.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 129-136

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1525275

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ゴール形成ハバチにおけるインドール酢酸生合成に関わる芳香族アルデヒド合成酵素の解析2021

    • Author(s)
      宮田海,武井麻美,鈴木義人
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫におけるサイトカイニン生合成に関する研究2020

    • Author(s)
      村上輝起,遠藤理夏,土田努,徳田誠,鈴木義人
    • Organizer
      第55回植物化学調節学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ゴール形成昆虫ハバチによるインドール酢酸生合成酵素に関する研究.2019

    • Author(s)
      小暮奨太,武井麻美,伊藤晋作,上妻由章,鈴木義人
    • Organizer
      植物化学調節学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫におけるインドール酢酸生合成酵素の同定2019

    • Author(s)
      武井麻美,小暮奨太,伊藤晋作,鈴木義人
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫におけるオーキシン生合成酵素類の同定2018

    • Author(s)
      武井麻美,伊藤晋作,鈴木義人
    • Organizer
      植物化学調節学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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