| 研究課題/領域番号 |
20K06000
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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39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
足立 文彦 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (10335549)
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| 研究分担者 |
城 惣吉 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (20721898)
秋廣 高志 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (40508941)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020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 | ダイズ / 根粒菌 / アレロパシー / イソフラボン / 脱修飾 / 根粒着生 / 根粒形成 / 他感作用 / アグリコン / 競合 / 混植 / 他感物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
雑草アレロケミカルの違いがダイズイソフラボンの植物体内動態と根粒着生に及ぼす影響は明らかでない．そこで，本研究では雑草のアレロケミカルがイソフラボンの脱修飾や分配・輸送を介して根粒着生を増加させるのかを明らかにすることを目的として，異なるアレロケミカルによる植物体内でのイソフラボン組成・分配と根粒着生の品種間差，網羅的遺伝子発現解析による関連遺伝子発現の評価と根粒着生に効果的なアレロケミカルとダイズの組合せの解明，圃場条件下での雑草由来の薬液処理や雑草管理によるダイズの根粒着生促進と子実イソフラボン含量の制御を試み，雑草アレロケミカルのダイズ生産への利用可能性を探る．
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| 研究成果の概要 |
アレロパシー植物から放出される化学物質がダイズのイソフラボン配糖体の脱糖化を介して根粒着生を増加させるのかを明らかにすることを目的として、強いアレロパシーを示したマリーゴールドと混植したダイズのイソフラボン組成・分配と根粒着生との関係を求めると、化学物質供給によって根粒着生数が有意に増加した。一方、根の総イソフラボン含量は対照区の約4割に低下した。総イソフラボン含量と根粒着生数との関係が負の直線的関係を示したことから、アレロパシー物質がダイズのイソフラボン配糖体の脱糖化を促進することで植物体外への移動性が高まり、根圏土壌でのイソフラボン濃度上昇により根粒着生が向上したと示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イソフラボンは、宿主ダイズが分泌する根粒菌の誘引シグナル分子として機能する。本研究において、アレロパシー植物によるイソフラボン配糖体の脱糖化の促進と、その結果としての根圏土壌でのイソフラボン濃度上昇と根粒菌への作用性の増加が示唆されたことは、このプロセスがダイズにとって雑草との競争に打ち克つためのシステミックな生態学的反応である可能性を示している。
一方、イソフラボン配糖体はヒトの消化酵素では分解できないことから，アグリコンとして摂取されることが望まれる。アレロパシー植物からの化学物質によって脱糖化・脱修飾が促進されたことは、子実のイソフラボンの化学的組成を制御できる可能性を示している。
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