| 研究課題/領域番号 |
20K06075
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
手林 慎一 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (70325405)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ジャスモン酸 / 誘導抵抗性 / スイートピー / ハスモンヨトウ / 摂食阻害 / isoxazolin / プロヒドロジャスモン / ジャスモン酸メチル |
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| 研究実績の概要 |
誘導抵抗性による「害虫防除技術は開発可能か？」という応用研究上の疑問と同時に，誘導抵抗性における「化学物質の蓄積」が耐虫性に寄与するか否かは不明瞭なままである。そのような中、申請者はジャスモン酸（JA）がスイートピーにチョウ目害虫（ハスモンヨトウ：Spodoptera litura）の幼虫に対する抵抗性を誘導することを見出し、この抵抗性が摂食阻害物質に基づくことを確認しことからこれの詳細な解析を行ってきた。その結果、スイートピー葉をJAで処理すると摂食阻害活性が誘導されるとともに2-cyanoethyl-isoxazolin-5-one (2-CEIX)が誘導蓄積され、これが実際にハスモンヨトウ幼虫に対する摂食阻害活性を示すこと確認した。さらにこれを直接ハスモンヨトウ幼虫に塗布すると致死活性を示すことも確認した。このような抵抗性誘導現象をさらに詳細に検討し、至適なJA処理濃度が500μMであり、72時間後に2-CEIXの蓄積量が最大となることも解明し、害虫防除技術開発の基礎知見の取得に成功した。
次に実用化に資するためにJAと類似の効能を示し、取り扱いが容易なジャスモン酸メチル(JAMe)と植物調節資材として市販されているプロヒドロジャスモン(PDJ)の誘導性蓄積能を評価したところ、両物質ともに2-CEIXの有意な蓄積増加は確認できなかった。これらのことから害虫防除技術開発のためにはJAを用いる必要があり、その活性をより高く長期にわたり持続させ必要があることが判明した。
一方で、スイートピー以外にもカスミソウ、パンジー、ナデシコにおいてハスモンヨトウに対する摂食阻害活性の誘導を確認したことから、植物ホルモンによる害虫に対する誘導抵抗性の普遍性を見出した。
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| 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
スイートピー以外にも誘導抵抗性を発現する植物-エリシターの組み合わせを見出した事項は予想以上に研究が進展した点であるものの、2021年度に予定していた2-CEIXの製造と生理活性の評価は、スイートピーが夏場に露地栽培が出来ないことから遅延している。これらのことから総合的には研究は概ね順調に進展しているものと判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
誘導抵抗性による「害虫防除技術は開発可能か？」という応用研究上の疑問と同時に，誘導抵抗性における「化学物質の蓄積」が耐虫性に寄与するか否かを解明するために次の３項目を引き続き実施する。
A. 2-CEIXの活性スペクトル解析： 2-CEIXは市販されていないためスイートピーを大量に栽培し2-CEIXの調整を行う。これを用いて誘導抵抗性物質のスイートピーにおける生態的機能・生理的特性を解明する。具体的にはスイートピーの害虫（4種）に対する活性物質の抵抗活性（致死、摂食阻害、産卵阻害など）の有無や程度を評価する。
B. 実効性評価： ポット植えスイートピーに対してJAを処理し活性物質の時間的・空間的な発現動態を解明する。さらに前項（A）の結果を基に処理スイートピーを害虫に暴露し、植物保護への実効性を評価する。ただし、JAでは効果が不十分であることが予想されるため、JAと協奏的に抵抗性を誘導する物質を事前に探索する。
C.普遍性の検証： さらにカスミソウ、パンジー、ナデシコにおける誘導抵抗性因子についても天然物化学的な研究を行うことで、誘導抵抗性に基づく害虫防除への実用化研究を進展させるとともに、普遍性を検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2021年度も新型コロナ禍のため、研究推進上予定してた研究補助員の雇用や学会参加などが行えなかった。該当の研究については本年度実施予定である。
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