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作物の成長促進と耐病性増強をもたらす二次代謝産物の探索と作用メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07568
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 作物生産科学
研究機関筑波大学

研究代表者

春原 由香里  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00302539)

研究分担者 松本 宏  筑波大学, 生命環境系, 教授 (10199888)
岩上 哲史  京都大学, 農学研究科, 助教 (00761107)
研究協力者 大西 薫  
竹内 優奈  
蝦名 渉平  
藤丸 佑紀  
北村 崚  
武仲 智也  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアレロケミカル / 植物生長促進物質 / 作物生産 / 抗菌活性 / 植物成長制御物質 / 植物成長促進作用 / オーキシン / プロテオミクス解析 / 植物生育促進作用 / β-カリオフィレン / γ-テルピネン / 植物 / 成育促進 / 耐病性
研究成果の概要

環境低負荷型の新規の植物成長調節剤の開発につながる知見を得ることを目的として、作物に生育促進と耐病性の増強をもたらす植物由来の二次代謝産物の探索を行い、それらの作用性や作用機構を検討した。その中で、β-カリオフィレンは、葉かび病菌等に対する抗菌活性を示し、数種の作物種に対して肥大成長や根部伸長を促進した。この成長促進作用には、エチレンやオーキシンが関与していることが示唆された。γ-テルピネンでは、植物病原菌に対して幅広い抗菌活性を示し、レタスの伸長促進や葉面積の増大も誘導した。この成長促進作用には、オーキシンや細胞壁関連のタンパク質の発現増大が関与している可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の実施により、植物の初期生育に対して生育促進活性を持つ植物起源物質をいくつか見出すことができた。これらの化合物は、特定の植物病原菌に対する抗菌活性を併せ持つことが示されたことから、これらの化合物を作物の幼苗に処理することで、生育が促進され、かつ、植物病害を低減させることで収量増加に役立てられる可能性がある。しかしながら、これらの化合物による植物生育促進作用は、特定の植物種に限定されることや化学修飾による揮発性の低減化の検討等、作物生産現場での利用に向けて、今後、さらに検討していく必要がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] γ-テルピネン処理によりレタス根部で変動するタンパク質の解析2019

    • 著者名/発表者名
      蝦名渉平・春原由香里・小松節子・山口央輝・常陸圭介・山口拓也・土田邦博・松本 宏
    • 学会等名
      日本雑草学会第58回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of growth-promoting activity of volatile substances released from Crocus sativus2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimaru, Y., Y. Sunohara, T. Yamaguchi, and H. Matsumoto
    • 学会等名
      The 4th International Conference of Asian Allelopathy Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of plant growth-promoting effect of γ-terpinene and β-caryophyllene in lettuce and maize seedlings2018

    • 著者名/発表者名
      Ebina, S., Y. Sunohara, S. Komatsu, H. Yamaguchi, K. Hitachi, K. Tsuchida, T. Yamaguchi, and H. Matsumoto,
    • 学会等名
      The 4th International Conference of Asian Allelopathy Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サフランから放出される揮発性物質の同定と植物生育促進活性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      藤丸佑紀、春原由香里、山口拓也、松本 宏
    • 学会等名
      日本雑草学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] β-カリオフィレン処理後のタンパク質の変動と植物生育促進作用におけるエチレンとオーキシンの関与の検討2018

    • 著者名/発表者名
      春原由香里、竹内優奈、蝦名渉平、小松節子、山口央輝、常陸圭介、土田邦博、林 謙一郎、山口拓也、松本 宏
    • 学会等名
      日本雑草学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] γ-テルピネンとβ-カリオフィレンのレタスやトウモロコシ幼植物体での生育促進効果の比較2017

    • 著者名/発表者名
      蝦名渉平・春原由香里・竹内優奈・岩上哲史・松本 宏
    • 学会等名
      日本雑草学会第56回大会
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県・宮崎市)
    • 年月日
      2017-04-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of plant growth-promoting effect of γ-terpinene and β-caryophyllene in lettuce and maize2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ebina, Yukari Sunohara, Yuina Takeuchi, Satoshi Iwakami and Hiroshi Matsumoto
    • 学会等名
      The 26th Asian-Pacific Weed Science Society Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] γ-テルピネンとβ-カリオフィレンのレタスやトウモロコシ幼植物体での生育促進効果の比較2017

    • 著者名/発表者名
      蝦名渉平、春原由香里、竹内優奈、岩上哲史、松本 宏
    • 学会等名
      日本雑草学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 筑波大学植物機能制御学研究室HP

    • URL

      http://dpas.agbi.tsukuba.ac.jp/~weed/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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