植物の間接防衛の誘導機構解明と防除への応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19101009
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高林 純示 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10197197)
• 研究分担者: 松井 健二 山口大学, 医学系研究科, 教授 (90199729) ; 松田 一彦 近畿大学, 農学部, 教授 (00199796) ; 佐藤 雅 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, 主任研究員 (90355644) ; 松村 正哉 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, チーム長 (00370619) ; 五味 剣二 香川大学, 農学部, 助教 (50511549)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 遺伝子学 / 昆虫 / 植物 / 生態学 / 発現制御

研究概要

本研究では(1)植物の香りの生合成経路であるフィトオキシリピン経路の間接防衛に果たす役割の全体像の解明とその応用の研究から、みどりの香りの生態機能に関する多くの新知見を得た。とくに除虫菊の研究から新たな植物防衛の機構が明らかになった。また(2)植物の揮発性物質が生態系の生物間相互作用ネットワークに及ぼす影響の解明とその応用に関する研究では、相互作用・情報ネットワークの概念を確立するとともに、揮発性物質の利活用による害虫防除法を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Intermittent exposure to traces of green leaf volatiles triggers a plant response (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Ozawa R., Matsui K., Sabelis M., Takabayashi J.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2巻
  • DOI: DOI:10.1038/srep00378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential metabolism of green leaf volatiles in injured and intact parts of a wounded leaf meet distinct ecophysiological requirements (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui K., Sugimoto K., Mano J., Ozawa R., Takabayashi J.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7巻 ページ: 36433
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0036433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of a GDSL-lipase like protein that catalyzes the ester forming reaction for pyrethrin biosynthesis in Tanacetum einerarlifolium-a new target for plant protection (2012)
  • 著者名/発表者名: Kikuta Y., Ueda H., Takahashi M., Mitsumori M., Yamada G., Sakamori K., Takeda K., Furutani S., Nakayama K., Katsuda Y., Hatanaka A., Matsuda K.
  • 雑誌名: The Plant Journal
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-313X.2012.04980.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of genetically enriched(E)-beta-ocimene and the role of floral scent in the attraction of the predatory mite Phytoseiulus persimilis to spider mite-induced volatile blends of torenia (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimoda T., Nixhihara M., Ozawa R., Takabayashi J., Arimura G.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 193巻 ページ: 1009-1021
  • DOI: DOI:10.1111/j.1469-8137.2011.04018.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The composite effect of transgenic plant volatiles for acquired immunity to herbivory caused by inter-plant communications (2011)
  • 著者名/発表者名: Muroi A., Ramadan A., Nishihara M., Yamamoto M., Ozawa R., Takabayashi J., Arimura G.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6巻 ページ: 24594
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0024594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific regulation of pyrethrin biosynthesis in chrysanthemum cinerariaefolium by a blend of volatiles emitted from artificially damaged conspecific plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuta Y., Ueda H., Nakayama K., Katsuda Y., Ozawa R., Takabayashi J., Hatanaka A., Matsuda K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52巻 ページ: 588-596
  • DOI: DOI:10.1093/pcp/per017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herbivorespecific, density-dependent induction of plant volatiles : honest or "cry wolf" signals (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiojiri K., Ozawa R., Kugimiya S., Uefune M., van Wijk M., Sabelis M., Takabayashi J.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5巻 ページ: 12161
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0012161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of hydroxycinnamic acid amides induced by pathogen infection and identification of agmatine coumaroyltransferase in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: Muroi A., Ishihara A., Tanaka C., Ishizuka A., Takabayashi J., Miyoshi H., Nishioka T.
  • 雑誌名: Planta 巻: 230巻 ページ: 517-527
  • DOI: DOI:10.1007/s00425-009-0960-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diamondback moth females oviposit more on plants infested by non-parasitized than by parasitized conspecifics (2008)
  • 著者名/発表者名: Choh Y., Uefune M., Takabayashi J.
  • 雑誌名: Ecological Entomology 巻: 33巻 ページ: 565-568
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2311.2008.01003.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct fungicidal activities of C6-aldehydes are important constituents for defense responses in Arabidopsis against Botrytis cinerea. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto K., Matsui K., Ozawa R., Takabayashi J.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 69巻 ページ: 2127-2132
  • DOI: DOI:10.1016/j.phytochem.2008.04.023
  • 査読あり
• [学会発表] Rapid absorption and conversion of green leaf aldehydes by Arabidopsis leaves (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui K.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Plant Volatiles
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2012-02-02
• [学会発表] Biological control using plant volatiles that attract specialist parasitic wasps of target pests (2012)
  • 著者名/発表者名: Takabayashi J.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Plant Volatiles
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] Microorganisms in herbivorous two spotted spider mites(Tetranychs urticae) regulate ecological interactions with lima bean plant. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda H., Ozawa R., Takabayashi J., Matsuda K.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Plant Volatiles
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] Conversion of atmospheric green leaf volatiles into defensive compound in intact tomato plants for plant? to? plant signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: T Sugimoto K., Matsui K., Ozawa R., lijima Y., Sasaki R., Akakabe V., Akitake S., Nobuke T., Aoki K., Shibata D., Takabayashi J.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences Plant Volatiles
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] Involvement of microorganisms hosted in two? spotted spider mites(TSSMs) in the production of TSSM? induced volatiles in Lima bean plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozawa R., Ueda H., Matsuda K., Gotoh T., Maffei M., Takabayashi J.
  • 学会等名: International Society of Chemical Ecology 26th Annual Meeting
  • 発表場所: Tours, France
  • 年月日: 2010-07-31
• [学会発表] Lipid hydrolysis is nonessential for green leaf volatile formation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsui K., Tasaka H., Nakashima A.
  • 学会等名: 19th International Symposium on Plant Lipids
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] Are green leaf volatiles involved in warning neighboring cells or plants Gordon Research Conferences (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsui K.
  • 学会等名: Floral & Vegetative Volatiles
  • 発表場所: Les Diablerets, Switzerland
  • 年月日: 20071007-12
• [学会発表] Leaf volatile ecology : multitrophic interaction networks mediated by leaf volatiles. Gordon Research Conferences (2007)
  • 著者名/発表者名: Junji Takabayashi
  • 学会等名: Floral & Vegetative Volatiles
  • 発表場所: Les Diablerets, Switzerland
  • 年月日: 2007-10-08
• [学会発表] Molecular aspects of plant induced defense against insects and pathogen (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsui K.
  • 学会等名: The 23rd International Society of Chemical Ecology Annual Meeting
  • 発表場所: Jena, Germany
  • 年月日: 2007-07-24
• [図書] Plant Biotechnology and Agriculture(essential nutrientshealthpromoting phytochemicals, volatiles and aroma compounds) (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato F., Matsui K.
  • 総ページ数: 443-461
  • 出版者: Academic Press
• [図書] Comprehensive Natural Products II Chemistry and Biology, Chemical defense and toxins of plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamane H., Konno K., Sabelis M., Takabayashi J., Sassa T., Oikawa H.
  • 総ページ数: 339-385
  • 出版者: Elsevier, Oxford
• [図書] In Lipidomics vol.2 Methods and Protocols(Eds. Armstrong) (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsui, K., Sugimoto, K. Kakumyan P., Khorobrykh, S. A., Mano J., D. Humana
  • 総ページ数: 17-28
  • 出版者: Humana Press, NJ, USA.
• [備考] 新聞報道(計25件)テレビ放映: NHKサイエンスゼロ2008/9/13
  • URL: http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~matsui/kiban/index.html
• [備考] ラジオ放送(計2件)第9回バイオビジネスコンペJAPAN優秀賞