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2016 年度 実績報告書

根寄生雑草ストライガにおける宿主養水分収奪のためのアブシジン酸利用戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26850071
研究機関鳥取大学

研究代表者

上野 琴巳  鳥取大学, 農学部, 講師 (40582028)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードストライガ / アブシジン酸 / 根寄生雑草 / ストリゴラクトン
研究実績の概要

根寄生雑草ストライガ(Striga hermonthica)は、ソルガムやイネなどのイネ科植物の根に寄生して、宿主植物から養水分を収奪しながら生育する。そのため寄生された植物では生育が著しく阻害され、穀物の収量は激減する。この養水分収奪メカニズムには、植物ホルモンのアブシジン酸(ABA)が関与していることが、昨年度の研究までで示唆されていた。しかしデータのばらつきが大きく、再現性が得られていなかった。そこで本年度は「宿主植物ソルガムとストライガ、ABAの関係性を明確にする」を最重要課題として研究に取り組んだ。
ストライガとABAの関係:ストライガの各生育ステージにおけるABA含量を測定したところ、ストライガ種子は発芽刺激物質感知後急激にABAを蓄積し始め、寄生開始1週目から4週目まで宿主より高い濃度を維持していた。また発芽した種子は蓄積量の約4倍量のABAを外部に分泌していた。一方でストライガ個体は宿主植物の約10倍多くABAを蓄積しているにもかかわらず蒸散量は変化せず、また外部から内生量を超えるABAを投与しても蒸散量は低下しなかった。また一般的な植物はABAで発芽が阻害されるが、ストライガ種子はABA処理で発芽が阻害されなかった。これらの結果から、ストライガはABAの感受性が宿主植物より著しく悪いこと、そして生存戦略のためにABAを利用していることが示唆された。
ストライガが宿主に与える影響:ストライガの発芽種子をソルガムの根に摂取した結果、接種後8日目からソルガムの背丈が有意に低下した。また蒸散量は接種後2日目から有意に低下した。このような生育阻害は、1 μMのABAを含む培地でソルガムを生育した場合でも見られた。昨年度までの結果も含め、ABAを介してストライガは植物の根を刺激し、宿主植物の生育を阻害している可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Reductive metabolism of strigolactones in selected plants2017

    • 著者名/発表者名
      Misa Yamauchi, Saya Kogayashi, Kotomi Ueno, Toshio Furumoto, Masaharu Mizutani, Hirosato Takikawa, Yukihiro Sugimoto
    • 学会等名
      2nd International Congress on Strigolactones
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-30
    • 国際学会
  • [学会発表] アブシジン酸に着目した根寄生雑草ストライガの寄生戦略の解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤岡 聖、井上知恵、鮫島啓彰、水谷正治、杉本幸裕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市左京区)
    • 年月日
      2017-03-19

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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