| 研究課題/領域番号 |
19K05757
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
米山 香織 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (20769997)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ストリゴラクトン / シロイヌナズナ / LC-MS/MS / 養分欠乏 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ストリゴラクトン（SL）は、2008年に、植物の地上部枝分かれを抑制する新奇植物ホルモンとして報告された。その後SLは、根の形態形成、二次成長、葉の老化促進など、植物の生長・分化に深く関与していることが明らかとなり、SL研究の重要性は高まっている。一方、SLは化学的に不安定で植物の生産・分泌量も極めて微量であるため、その生合成経路、生合成・分泌調節メカニズムの詳細には不明な点が多い。また、現在でも植物ホルモンの活性本体は特定されていない。本研究では、シロイヌナズナのSL生合成を促進する条件を見出し、シロイヌナズナにおけるSL生合成調節メカニズムの解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
シロイヌナズナの野生型（Col-0）において、窒素欠乏がストリゴラクトン(SL)生合成遺伝子の発現を顕著に促進し、Atd14変異体においては、主要なSLが窒素欠乏によって蓄積することを明らかにした。さらに地上部基部や地下部で、SL生合成経路の中間に位置し、カーラクトンからカーラクトン酸への変換を触媒するMAX1の発現が、明期開始後3時間以内に最も高くなることを確認した。すなわち、シロイヌナズナを窒素欠乏条件下で培養し、明条件開始3時間以内にサンプリングすることより、安定的にSLを検出できることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の生長において重要な二次代謝産物であるストリゴラクトンを、実際の農業生産に利用する研究の重要性が高まっている。しかしストリゴラクトンは、化学的に不安定で壊れやすく、植物の生産・分泌量が微量であるため、その生合成経路、生合成・調節メカニズムの詳細については不明な点が多い。また植物ホルモンとしての活性本体も特定されていない。本研究では、モデル植物のシロイヌナズナのストリゴラクトン生合成を促進する条件を見出すことに成功した。今後、その条件下で豊富に存在するシロイヌナズナの変異体を栽培し、ストリゴラクトンの解析を進めることにより生合成調節メカニズムの解明につながることが期待される。
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