2021 年度研究成果報告書

根寄生雑草防除法の開発に向けたストリゴラクトン生合成酵素の機能解析

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05838
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38040:生物有機化学関連
研究機関	宇都宮大学
研究代表者	野村崇人宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (60373346)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	ストリゴラクトン / 根寄生雑草 / 生合成酵素
研究成果の概要	根寄生植物は、宿主植物の根に寄生して養水分を奪うため、世界各地の農作物に甚大な被害を与えている。現在までに根寄生雑草の有効な防除法は確立されていない。根寄生雑草の種子は植物の根から浸出されるストリゴラクトン（SL）と呼ばれる二次代謝産物を認識して発芽する。これまでに根寄生雑草に耐性を示すソルガムの変異体から、その耐性を付与した原因遺伝子LGS1が同定されていた。LGS1遺伝子はSL生合成酵素をコードしていると考えられていたが、その機能は解明されていなかった。本研究により、ソルガムにおいてシトクロムP450酵素と硫酸基転移酵素により触媒されるSL生合成経路が明らかになった。
自由記述の分野	植物生理化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	根寄生雑草（特にストライガ類）はアフリカ諸国の農作物の収量を大きく低下させている。また、地中海沿岸諸国やオーストラリアといった農業先進国における根寄生雑草（特にオロバンキ類）の被害も顕在化している。現在のところ日本には農作物に大きな被害を与えている根寄生雑草種は侵入していないと考えられるが潜在的な脅威となっている。有効な防除法のない根寄生雑草に関する研究を行う意義は大きく、本研究の成果は根寄生雑草を制御する技術の基盤となりうる。