| 研究課題/領域番号 |
15380079
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
米山 弘一 宇都宮大学, 野生植物科学研究センター, 教授 (00114174)
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| 研究分担者 |
竹内 安智 宇都宮大学, 野生植物科学研究センター, 教授 (90008003)
夏秋 知英 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10134264)
関本 均 宇都宮大学, 農学部, 助教授 (10261819)
横田 孝雄 帝京大学, 理工学部, 教授 (40011986)
桑原 重文 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (30170145)
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| キーワード | 根寄生雑草 / 発芽刺激物質 / 吸器誘導物質 / 宿主認識メカニズム / ストリゴラクトン / LC / MS / エチレン生合成 / DNAチップ |
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| 研究概要 |
根寄生雑草オロバンキ(Orovanche)の代表的な宿主であるタバコ、オロバンキに寄生されるモデル植物であるシロイヌナズナの主要な発芽刺激物質は、アカクローバーが生産する発芽刺激物質として単離されたオロバンコールであることが判明した。タバコはオロバンコール以外にオロバンコールの異性体およびテトラデヒドロ体の少なくとも2種類の新規発芽刺激物質を生産していることも明らかとなった。その他、ストライガ(Striga)の宿主であるソルガムやトウモロコシなどにも数種類の新規発芽刺激物質の存在を確認した。現在、ニンジン、ヒマワリなどの新規発芽刺激物質を含めてその構造解析を進めている。
発芽刺激物質の生産・分泌に対して、主要栄養素のうち、リンが最も大きな影響を与えることが明らかとなった。アンモニア態窒素は発芽刺激物質生産を抑制するとされているが、アンモニア態窒素を与えて場合には水耕液のpHが低下し、根の生育が阻害され、結果として発芽刺激物質生産が低下するものと考えられた。一方、硝酸態窒素の場合には水耕液のpH低下が少なく、根の生育も阻害されないため、結果として発芽刺激物質生産量が根の生育に伴って上昇した。このような発芽刺激物質生産・分泌に及ぼす栄養成分の影響についてはさらに詳細な解析を行っている。
根寄生雑草側の遺伝子解析では、エチレン生合成に係わる酵素遺伝子のクローニングと発現解析を行った。その結果、発芽刺激物質処理によって発現量に若干の変動が認められたが、その程度は極めて小さく、オロバンキの発芽におけるエチレンの関与の可能性は低いと思われた。また、根寄生雑草種子に特異的に作用する発芽刺激物質が、植物の遺伝子発現にどのように影響するのかを調べるため、シロイヌナズナのDNAチップを用いた遺伝子発現の網羅的解析を行った。変動が認められた遺伝子について,今後さらに検討する予定である。
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