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植物とVA菌根菌との共生を制御する化学因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15580097
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物生産化学・生物有機化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

林 英雄  大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30128772)

研究分担者 秋山 康紀  大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助手 (20285307)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード菌根菌 / 生物共生 / ミヤコグサ / ニンジン / ブランチングファクター / Gigaspora margarita / 5-デオキシストリゴール / ストリゴラクトン
研究概要

アーバスキュラー菌根(AM)共生におけるAM菌と宿主植物の相互認識機構はほとんど明らかになっていない。AM菌の菌糸は根の近傍に達すると菌糸先端が激しく分岐し、この形態分化はAM菌が最初に示す宿主認識反応と見なされており,根分泌物中に含まれる脂溶性の低分子化合物によって引き起こされることが報告されている。本物質はbranching factor (BF)と呼ばれているものの,これまでに単離・同定がなされていない。そこで、本研究ではミヤコグサとニンジン、ソルガムの根分泌物からBFの精製および構造の解明を目指した。
BF活性は新たに開発したGigaspora margaritaの発芽胞子を用いたペーパーディスクアッセイにより評価した。三種類の植物を低リン酸栄養条件下で水耕栽培し、得られた水耕液をDiaion HP-20カラムに通した後,アセトンで溶出して脂溶性の根分泌物を回収した。これを酢酸エチルで抽出したところ,活性はいずれの植物においても中性物質画分のみに見られた。この画分を各種クロマトグラフィーで精製し、ミヤコグサから新規物質である5-デオキシストリゴールを明らかにした。また、ニンジンとソルガム根浸出液に含まれる活性物質がストリゴラクトン類の新規物質であることを併せて明らかにした。5-デオキシストリゴールは1ng/disc〜30pg/discの範囲でブランチング活性を示した。
ストリゴラクトン類は根寄生雑草の種子発芽刺激物質として知られているものである。今回、植物界における普遍的な現象である菌根形成における宿主認識シグナルとしての機能が見出されたことから、根寄生雑草の被宿主植物からも単離されていることも理解できることとなった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 2003 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Plant sesquiterpenes inducing hyphalbranching morphogenesis in arbuscular mycorrizal fungi2005

    • 著者名/発表者名
      K.Akiyama, K.Matsuzaki, H.Hayashi
    • 雑誌名

      Nature 435

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plant sesquiterpenes inducing hyphal branching morphogenesis in arbuscular mycorrhizal fungi2005

    • 著者名/発表者名
      K.Akiyama, K.Matsuzaki, H.Hayashi
    • 雑誌名

      Nature 435(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物とアーバスキュラー菌根菌との共生を制御する植物化学因子2003

    • 著者名/発表者名
      秋山康紀, 林 英雄
    • 雑誌名

      化学と生物 41

      ページ: 591-597

    • NAID

      10012134637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plant secondary metabolites involved in the arbuscular mycorrhizal symbiosis2003

    • 著者名/発表者名
      K.Akiyama, H.Hayashi
    • 雑誌名

      Kagaku to Seibutsu 41(9)

      ページ: 591-597

    • NAID

      10012134637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山康紀, 林 英雄: "植物とアーバスキュラー菌根菌との共生を制御する植物化学因子"化学と生物. 41・9. 591-597 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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