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果実・種子の増産を誘導する天然由来の機能性物質の探索と農園業への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18651101
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物分子科学
研究機関筑波大学

研究代表者

繁森 英幸  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (70202108)

研究分担者 山田 小須弥  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教 (70292521)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード機能性物質 / 花芽形成 / 頂芽優勢 / フラボノイド / ニホンナシ / 糖脂質 / エンドウ / シロイヌナズナ / 果実・種子増産 / 誘引処理
研究概要

本研究では、作物栽培における花成、果実や種子の形成に関わる生理活性物質を探索し、それらの物質を用いて果実や種子の増産を目指す。研究代表者らは、昨年度の本研究においてニホンナシから頂芽優勢を打破することによって生成される物質3,5-di-O-caffeoylquinic acidを見い出し、本物質をフィールドで作用させることによりニホンナシの花芽誘導率が向上することを見い出した。今回は、エンドウやシロイヌナズナを用いて頂芽優勢制御物質や花芽誘導物質を探索し、それらの物質を用いて生物現象の機構を解明することを目的とする。
エンドウを用い、頂芽を切断したexplantと頂芽を残したexplantをそれぞれ寒天プレートに挿し、数時間後に寒天中に拡散している物質を抽出した。それぞれのexplantからの浸出物について、マルチチャンネル検出器を有する高速液体クロマトグラフィーを用いて分析し、両者で含有量に顕著な差の認められた成分を分離・精製した。2D NMRおよびMSを用いて、これらの成分の構造を解析したところ、フラボノイド配糖体であることが明らかとなった。頂芽を切除したexplantにこのフラボノイド配糖体を投与した結果、側芽の成長を顕著に抑制することがわかった。また、この化合物のアグリコンが側芽の成長を促進することが見い出された。以上のことから、エンドウの頂芽優勢は、フラボノイド配糖体によって側芽の成長を抑制し、頂芽が切除された際にこのフラボノイド配糖体から糖が切り出されてアグリコンが生成し、これが側芽の成長を促進するという新たな機構が推定された。一方、シロイヌナズナから花芽形成促進物質として既にMGDGを単離・構造同定したが、さらに関連化合物を探索した結果、新規糖脂質を単離・構造決定することに成功し、本物質は顕著なクロロフィル分解促進作用を示すことを見い出した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Direct involvement of benzoxazinoids in the growth suppression induced by phototropic stimulation in maize coleoptiles2007

    • 著者名/発表者名
      Riffat Jabeen
    • 雑誌名

      Heterocycles 71

      ページ: 523-529

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and structure elucidation of a potent growth inhibitor, helian, from blue light-illuminated sunflower(Helianthus annuus L.)hypocotyls2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hasegawa
    • 雑誌名

      HeterocycleS 71

      ページ: 609-617

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth inhibitory polyacetylene from Japanese ivy(Hedera rhombea Bean)2007

    • 著者名/発表者名
      Sayumi Yamazoe
    • 雑誌名

      Phytochemistry 68

      ページ: 1706-1711

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A glycolipid involved in flower bud formation of Arabidopsis thaliana2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Hisamatsu, N.Goto, K.Hasegawa, H.Shigemori
    • 雑誌名

      Botanical Studies 47

      ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Senescence-promoting effect of arabidopside A2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Hisamatsu, N.Goto, K.Hasegawa, H.Shigemori
    • 雑誌名

      Z.Naturforschung 61c

      ページ: 363-366

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Arabidopside F, a new oxylipin from Arabidopsis thaliana2006

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajyo, Y.Hisamatsu, M.Sekiguchi, N.Goto, K.Hasegawa, H.Shigemori
    • 雑誌名

      Heterocycles 69

      ページ: 265-301

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Light dependent transcriptional profile of raphanusanin-induced genes in radish hypocotyls2007

    • 著者名/発表者名
      Moe Hninsi
    • 学会等名
      IPGSA(International Plant Growth Substances Association)19th Annual Meeting
    • 発表場所
      Mexico
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] プラントミメティックスー植物に学ぶ2006

    • 著者名/発表者名
      長谷川剛, 山田小須弥, 繁森英幸, 長谷川宏司
    • 総ページ数
      664
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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