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2019 年度 実績報告書

病害抵抗性品種の開発を志向したイネの防御関連二次代謝における多様性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07718
研究機関鳥取大学

研究代表者

石原 亨  鳥取大学, 農学部, 教授 (80281103)

研究分担者 寺石 政義  京都大学, 農学研究科, 講師 (80378819)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードrice / phytoalexin / natural variaton / sakuranetin / oryzalexin / chemotype / momilactone / phytocassane
研究実績の概要

本研究では、イネのファイトアレキシンの生合成に関する種内多様性を初めて明らかにすることができた。得られた成果は以下の通りである。
1.サクラネチンの蓄積に関する種内多様性を明らかにするとともに、その原因が前駆物質のナリンゲニンからサクラネチンへの変換を触媒する酵素NOMTをコードする遺伝子の発現とNOMTの触媒能の違いによることを明らかにした。さらに、サクラネチンは糸状菌に抗菌活性を示したの対し、ナリンゲニンはバクテリアに抗菌活性を示したことから、これらのファイトアレキシンの蓄積量に多様性が存在するのは、異なる病原菌への適応の結果と考えられた。
2.オリザレキシンAの蓄積に関して大きな種内多様性があることを明らかにした。さらに、その原因が生合成遺伝子KSL10の発現量の違いにあることを見出した。
3.モミラクトン類およびファイトカサン類の蓄積量にも種内多様性があることを明らかにした。さらにイネの近縁野生種であるOryza rufipogonにもこれらのファイトアレキシンの蓄積量に大きな変異があったことから、蓄積量の違いは、祖先野生種から受け継いだものであることが明らかになった。
4.新規のファイトアレキシン、モミラクトンGおよびファイトカサンGの化学構造を明らかにした。モミラクトンGは、ごく一部の系統にしか蓄積しないことがわかった。
これらの研究から、イネの二次代謝が関与する防御応答は品種ごとに大きくことなっており、多様性、すなわちケモタイプの存在を見出した。さらに、この多様性はそれぞれの品種がおかれた環境への適応を反映したものであることが示唆された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] Boyce Thompson Institute(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Boyce Thompson Institute
  • [雑誌論文] Natural variation in the expression and catalytic activity of a naringenin 7-O-methyltransferase influences antifungal defenses in diverse rice cultivars2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi Murata, Takashige Kitano, Riko Yoshimoto, Ryo Takata, Naoki Ube, Kotomi Ueno, Makoto Ueno, Yukinori Yabuta, Masayoshi Teraishi, Cynthia K. Holland, Georg Jander, Yutaka Okumoto, Naoki Mori, Atsushi Ishihara
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 101 ページ: 1103-1117

    • DOI

      10.1111/tpj.14577

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Atsushi Ishihara. Variation of diterpenoid phytoalexin oryzalexin A production in cultivated and wild rice2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kariya, Koichi Murata, Yu Kokubo, Naoki Ube, Kotomi Ueno, Yukinori Yabuta, Masayoshi Teraishi, Yutaka Okumoto, Naoki Mori, Atsushi Ishihara
    • 雑誌名

      Phytochemistry

      巻: 166 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2019.112057

    • 査読あり
  • [学会発表] イネにおけるテルペノイド型ファイトアレキシン生産の種内多様性2020

    • 著者名/発表者名
      假谷 佳祐、宇部 尚樹、上野 琴巳、寺石 政義、奥本 裕、森 直樹、石原 亨
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
  • [学会発表] イネのインディカ亜種に特異的に蓄積するファイトアンティシピン2020

    • 著者名/発表者名
      村田晃一、宇部尚樹、寺石政義、上野誠、上野琴巳、奥本裕、森直樹、石原亨
    • 学会等名
      日本農薬学会第45回大会
  • [学会発表] イネにおけるフラボノイド型ファイトアレキシン、サクラネチンの蓄積に関する種内多様性2019

    • 著者名/発表者名
      村田 晃一、高田 諒、宇部 尚樹、上野 琴巳、寺石 政義、奥本 裕、森 直樹、石原 亨
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
  • [学会発表] イネにおけるテルペノイド型ファイトアレキシン生産の種内多様性2019

    • 著者名/発表者名
      假谷佳祐、宇部尚樹、上野琴巳、寺石政義、奥本裕、森直樹、石原亨
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
  • [学会発表] Natural variation in the expression and catalytic activity of a naringenin 7-O-methyltransferase influence antifungal defenses in diverse rice cultivars2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Murata, Ryo Takata, Naoki Ube, Kotomi Ueno, Masayoshi Teraishi, Yutaka Okumoto, Naoki Mori, Atsushi Ishihara
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia, 2019 (The 16th International Joint Symposium between Korea and Japan)

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公開日: 2021-01-27  

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