植物の運動と感覚に関する化学的研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09101001
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 山村 庄亮 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40076708)
• 研究分担者: 横谷 香織 筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (10217531) ; 長谷川 宏司 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (70094167) ; 上田 実 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (60265931) ; 小瀬村 誠治 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (70231313)
• キーワード: 光屈性 / 植物の成長抑制物質 / SAUR遺伝子 / 光屈性天然分子 / 植物の就眠運動 / 就眠物質 / 覚醒物質 / 生物時計

研究概要

植物の光屈性:光屈性についてはCholodony-Went説が定説となっているが、最近、光屈性の原因として光側に成長抑制物質が生成することが示された。筆者らは、前年度において、特に、トウモロコシの光屈性天然分子が成長を促進するオーキシンと拮抗し、SAUR遺伝子の発現を抑制することを明らかにした。さらに、ベンゾオキサゾリノン類が真のトウモロコシの光屈性天然分子であることを明らかにするために、光屈性に応答しないトウモロコシの変異株がべンゾオキサゾリノンを生産しないが、その受容体を有していることを実験的に明らかにした。その他、ヒマワリやダイコン等については、光側及び影側での光屈性天然分子の生成量と伸長について詳細に検討し、いずれの実験結果もCholodony-Went説を否定するものである。
植物の就眠運動と生物時計:一般に、オジギソウやネムノキに代表される多くの植物は、ほぼ一日周期で葉の開閉運動(就眠運動)を行い、その運動は体内時計により制御される。前年度に引続き、筆者らはコミカンソウから就眠及び覚醒物質をペアで単離・構造決定した。特に、オジギソウから、刺激伝達物質とは別に就眠、覚醒の両物質を単離・構造決定し、従来の定説に反することがわかった。また、同一植物からこれまでペアで見つかっている就眠、覚醒の両物質の中、一方のみがグリコシド体であり、夕方または早朝になると、グリコシダーゼが働いてグリコシド結合をもつ覚醒または就眠物質の濃度が減少することも寒験的に証明し、就眠運動が就眠、覚醒の両物質の濃度バランスの変化によることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Ueda: "Phyllurine,leaf-opening substance of a nyctinastic plant,Phyllanthus urinaria L." Tetrahedron Lett.39. 9731-9734 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Chemical studies on plant movement" Curr.Org.Chem. 2. 437-461 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Chemical substances controlling the leaf-movement of plants" Reviews on Heteroatom Chemistry. 19. 237-260 (1998)
• [文献書誌] M.Kushima: "An allelopathic substance exuded from geminating watermelon seeds." Plant Growth Regulation. 25. 1-4 (1998)
• [文献書誌] K.Yamada: "Lepidimoide promotes light-induced chlorophyll accumlation in cotyledons of sunflower seedlings." J.Plant Growth Regulation. 17. 215-219 (1998)
• [文献書誌] T.Anai: "Nucleotide sequence of oat(Avena sativa L.)cDNA encoding an auxin-binding protein" DNA Sequence. 8. 235-239 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Leaf-opening substance of Mimosa pudica L.;Chemical studies on the other leaf-movement of mimosa" Tetrahedron Lett.40. 353-356 (1999)
• [文献書誌] M.Ueda: "Leaf-closing substance of Mimosa pudica L.;Chemical studies on another leaf-movement of Mimosa II" Tetrahedron Lett.40(印刷中). (1999)
• [文献書誌] M.Ueda: "The enzymatic transformation of leaf-movement factor in Lespedeza cuneata G.Don controlled by a biological clock" Chem.Lett. 1. 1-2 (1998)
• [文献書誌] T.Ohnuki: "Molecular mechanism of the control of nyctinastic leaf-movement by biological clock in Lespedeza cuneata G.Don" Tetrahedron. 54. 12173-12184 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Chemical substances controlling the leaf-movement of a anctinastic plant,Cassia mimosoidesl." Phytochemistry. 49. 633-635 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Leaf-opening substance of a nyctinastic plant,Albizzia julibrissin Durazz." Biosci.Biotechnol.Biochem. 62. 2133-2137 (1998)
• [文献書誌] H.Kato-Noguchi: "Allelopathic potential of 5-chloro-6-methoxy-2-benzoxazolinone." Phytochemistry. 48. 433-435 (1998)
• [文献書誌] T.Anai: "Nucleotide sequence of oat(Avena sativa L.)cDNA encoding anauxin-binding protein(ABP1)." J.Sequencing and Mapping. 8. 235-239 (1998)
• [文献書誌] D-Y.He: "Gene activation by cytoplasmic acidification in suspension-cultured rice cells in response to the potent elicitor,N-acetylchitoheptose." Molecular Plant-Microbe Interactions. 11. 1167-1174 (1998)
• [文献書誌] M.Ueda: "Chemical studies on the nyctinastic leaf-movemnt regulated by a biological clock" Heterocycles. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] "8-Epixanthatin,a light-induced growth inhibitor,mediates thephototropic curvature in sunflower hypocotyls" Physiol.Plant. (印刷中). (1999)