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イネのアレロパシーを利用した環境配慮型農業の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05598
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関香川大学

研究代表者

加藤 尚  香川大学, 農学部, 教授 (50222196)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードアレロパシー / イネ / 環境配慮型農業 / イヌビエ / 雑草防除 / モミラクトン
研究開始時の研究の概要

申請者は,イネが根からアレロパシー物質モミラクトンを分泌していることを発見し,モミラクトン欠損変異体イネの研究等から,モミラクトンはイネの主要なアレロパシー物質であることを明らかにした.また,イヌビエの根分泌物を与えるとイネのアレロパシー活性が約4倍増加することを見いだした.本研究では,イヌビエの根分泌物のなかからイネのアレロパシー活性を増加させる主成分(物質X)を単離同定し,物質Xによるイネのアレロパシー活性の増加の仕組みを解明する.物質Xが明らかになれば,物質Xを応用利用することで,イネのアレロパシー活性を増大させることができ,除草剤の使用を減らせる環境配慮型のイネ栽培方法が開発できる.

研究成果の概要

本研究でイヌビエの根分泌物からイネのアレロパシー活性を増加させる主成分が2種類分離され,ロリオリドとモノセリンであることが分かった.ロリオリドとモノセリン,およびこれらの混合物をイネに与えると,イネのアレロパシー活性が増加した.また,イネの根から分泌されるモミラクトンの量も増加した.増加の程度は,ロリオリドとモノセリンを単独で与えるよりも,混合物のシナジーの効果がみられた.そのためイヌビエの根分泌物に含まれていたロリオリドとモノセリンにより,イネにおけるモミラクトンの生合成が促進され,イネの根から分泌されるモミラクトン量が増加し,イネのアレロパシー活性が増加したものと考えられる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,イヌビエの根分泌物からイネのアレロパシー活性を増加させる主成分を2種類単離同定した.また,それらの物質をイネに与えると,イネのアレロパシー活性が増加することが明らかになった.今後,これらの物質をイネ栽培に応用することで,イネにおけるモミラクトンの生産とイネから圃場へのモミラクトンの分泌を促進することができる.モミラクトンは,病原菌抵抗性や雑草の成長を抑制することができるので,イネ栽培において除草剤や防菌剤などの農薬の使用を減らすことが可能になる.そのため,農薬の使用を抑制することができ,環境配慮型のイネ栽培方法が開発できる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Isolation and identification of allelochemicals and their activities and functions2024

    • 著者名/発表者名
      Kato-Noguchi Hisashi
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌(Journal of Pesticide Science)

      巻: 49 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1584/jpestics.D23-052

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • 年月日
      2024-02-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Defensive Molecules Momilactones A and B: Function, Biosynthesis, Induction and Occurrence2023

    • 著者名/発表者名
      Kato-Noguchi Hisashi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 15 号: 4 ページ: 241-241

    • DOI

      10.3390/toxins15040241

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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