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2017 年度 実績報告書

寄生雑草ストライガの2次代謝産物に着目した学際的研究と除草防除の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17H04621
研究機関神戸大学

研究代表者

久世 雅樹  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (40335013)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード寄生植物 / メタボローム解析 / 天然物化学 / フィールド調査 / 分析化学 / 有機化学 / 生体成分
研究実績の概要

世界の主要穀物であるソルガム(モロコシ)に寄生し収穫量に甚大な被害を及ぼしている雑草「ストライガ」を、除草により防除することを目的とした。①薬草として利用されてきたストライガの薬効成分に着目し、その分析・同定、②ストライガの主要な2次代謝産物には市場価値が見込めるので、その抽出・精製法の確立、③異なる宿主に対するストライガの代謝産物の解析により寄生戦略を化学生態学的に解明、④除草効果の検証という作物学的研究による裏付け、という一連の研究を推進し、ストライガに価値を付与して除草防除の実現を目指す。
①首都ハルツーム近郊におけるストライガのフィールド調査
研究を進める上で必要となるストライガの入手先について現地で調査した。その結果、ハルツーム近郊のサリーテ、ソバエリアでストライガが繁殖しており、成長期に応じてストライガを入手できた。開花前、開花後のストライガを入手し、乾燥粉末にしたのち、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所にてソックスレー抽出まで実施した。その後の精製を日本で実施した結果、クロロフィル誘導体が得られた。
②ストライガの除草効果を実証するフィールド研究
ARCの実験圃場(ハルツーム)に、ストライガの汚染区を3区、非汚染区を1区用意した。1つ目の区画は基準区として、播種から収穫まで一切ストライガを除草しない。2つ目の区画では、収穫期前に一斉にストライガを除草する。ストライガの被害がソルガムの収穫量にすでに及んでいるものの、翌年度以降のストライガ種子数は減少するので、除草効果が期待できる。3つ目の区画ではソルガムを定期的に除草する。4つめの区画はストライガ非汚染区なのでソルガム収穫量の基準データを集める。この4つの区画を3連用意する段階まで進んでおり、今後ソルガム収穫量をそれぞれ比較して除草効果の実証データを集める。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ストライガを入手するルートの確立が本研究を実施する上で必須であったが、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の全面的協力を得られたので、ハルツーム近郊で入手できることができ、さらに現地で粗抽出まで実施できる体制を確立できたことから、研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の所長であるAwatif教授を中心に研究スタッフと確固たる信頼関係を構築できたことから、共同研究がスムーズに進展しており、引きつづきこの良好な関係を維持しつつ、研究を推進する。また、スーダン国立研究所・薬用植物研究所は薬理効果に関する知識が豊富であることから、寄生植物を漢方薬のように利用する可能性も見つかってきており、今後の展開も期待できる。ストライガに含まれる活性物質に着目した研究展開も視野に入れている。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Medicinal and Aromatic Plant/Research Institute/National Center for Research(Sudan)

    • 国名
      スーダン
    • 外国機関名
      Medicinal and Aromatic Plant/Research Institute/National Center for Research
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (±)-Ramariolides C and D2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kuse; Maiko Moriguchi; Masashi Hachida; Hirosato Takikawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1409-1411

    • DOI

      10.1246/cl.170631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First synthesis of (S)-(+)-hymenoic acid, a DNA polymerase λ inhibitor isolated from Hymenochaetaceae sp2017

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Takahashi; Miki Matsui; Masaki Kuse; Hirosato Takikawa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 ページ: 42-45

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1406302

    • 査読あり
  • [学会発表] アルキリデンブテノリド骨格の選択的な構築法によるramariolide類の合成2018

    • 著者名/発表者名
      森口 舞子; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
  • [学会発表] キノリン骨格から誘導されるアライン中間体を利用した環化付加反応2018

    • 著者名/発表者名
      小玉 彩友美; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
  • [学会発表] Design and Synthesis of Substrate Analogs for Pholasin Bioluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      久世 雅樹; 大西 里佳; 松岡 絢香; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Ramariolide A, C, and D2017

    • 著者名/発表者名
      森口 舞子; 八田 雅士; 滝川 浩郷; 久世 雅樹
    • 学会等名
      18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
    • 国際学会
  • [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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