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2016 Fiscal Year Research-status Report

寄生植物ストライガの撲滅に向けたケミカルジェネティクス研究

Research Project

Project/Area Number 15KT0031
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

土屋 雄一朗  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (00442989)

Project Period (FY) 2015-07-10 – 2018-03-31
Keywords食料問題 / ストライガ / 自殺発芽 / ストリゴラクトン受容体
Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終目標は、アフリカの貧困と食糧危機の根源と考えられている寄生植物のストライガを撲滅するための薬剤を開発することである。ストライガ撲滅の切り札と考えらているストリゴラクトンは、ホスト植物が根から放出するホストファクターであり、ストライガの発芽を刺激する非常に強い活性を持つ。そこで、ストリゴラクトン様発芽刺激物質を土壌に散布することで、ストライガを強制的に発芽させ、枯死に追いやる自殺発芽と呼ばれる方法が考えられてきた。しかし、高額な合成費用からストリゴラクトンを直接農薬として使用することはできないため、安く、安定であり、かつストリゴラクトンと同等の活性を示す化合物の開発が望まれてきた。
本年度は、1フェムトモーラーという極めて低濃度でストライガの発芽を刺激する人工化合物の開発に成功した。スーパーストリゴラクトンと名付けたこの分子は、人工ストリゴラクトンであるGR24と比較して、約10,000倍の活性を持ちつつも、合成費用は約1/30程度である。そのため、ストリゴラクトンを超える活性を持つ分子を開発する、という当初掲げた目標を達成したと考えている。自殺発芽の方法論を実現できる可能性が一気に高まったため、現在、アフリカ現地の研究機関との連携の模索、日本政府及びアフリカ各国政府への働きかけ、農薬としての物性の最適化へと研究を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、3年をかけてストリゴラクトンを超える分子を開発する予定であったが、その目標は、本年度、すでに達成したため。

Strategy for Future Research Activity

今後より実用化に向けた研究へと方針変換する予定である。アフリカ現地の研究機関との連携の模索、日本政府及びアフリカ各国政府への働きかけ、農薬としての物性の最適化、アフリカ各国から収集したストライガ系統への作用の解析へと研究を進める。

Causes of Carryover

当初購入を予定していたより、96穴プレートの使用枚数が少なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

96穴プレートの使用枚数を購入して、ストライガの発芽アッセイに用いる。

  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Toronto(Canada)

    • Country Name
      Canada
    • Counterpart Institution
      University of Toronto
  • [Journal Article] Small-molecule antagonists of germination of the parasitic plant Striga hermonthica.2016

    • Author(s)
      Holbrook-Smith D, Toh S, Tsuchiya Y, McCourt P
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 12 Pages: 724-729

    • DOI

      doi: 10.1038/nchembio.2129

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A synthetic stimulant for seed germination in a parasitic plant Striga2017

    • Author(s)
      Yuichiro Tsuchiya
    • Organizer
      2nd International Congress on Strigolactones
    • Place of Presentation
      Trino, Italy
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A synthetic stimulant for seed germination in a parasitic plant Striga2017

    • Author(s)
      Yuichiro Tsuchiya
    • Organizer
      日本農芸化学会年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
    • Invited
  • [Presentation] A synthetic stimulant for seed germination in a parasitic plant Striga2017

    • Author(s)
      Yuichiro Tsuchiya
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Probing strigolactone receptors in Striga hermonthica with fluorescence2016

    • Author(s)
      Yuichiro Tsuchiya
    • Organizer
      International conference on plant growth substances (IPGSA)
    • Place of Presentation
      Toronto, Canada
    • Year and Date
      2016-06-21 – 2016-06-25
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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