2010 Fiscal Year Annual Research Report
植物の誘導抵抗反応に対する昆虫の対抗適応の分子基盤
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22380068
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森 直樹 京都大学, 農学研究科, 准教授 (30293913)
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| Keywords | 植物の誘導抵抗反応 / 対抗適応 / 昆虫-植物間相互作用 / エリシター / 害虫管理 / Volicitin |
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| Research Abstract |
近年、植物保護の新しいコンセプトとして植物本来の免疫システムが注目されている。植物の免疫システムには、植食性昆虫の食害に対し、ニコチンやタンパク質分解酵素阻害剤が蓄積する直接的防御と、特異な揮発成分の放出により寄生蜂が介在する間接的防御が知られている。しかしながら一方で、これらの植物側の防御機構を植食性昆虫がどのように克服しているか、すなわち昆虫の"対抗適応"については世界的にもほとんど研究が進んでいない。そこで申請者は、昆虫の唾液成分volicitinにより誘導される植物の抵抗性に対して、昆虫側の対抗適応の分子メカニズムから、特にvolicitinの構造の多様性と生合成経路の解明を目指している。
・ 新規volicitin類縁体の同定
申請者は、タバコスズメガ唾液成分をLCMS IT-TOFで詳細に分析中、MS^2分析でグルタミン酸およびグルタミンの質量数を与えるvolicitin類縁体に特徴的な二つのピークを検出した。NMRスペクトルから、脂肪酸部分の18位が酸化されたvolicitin類縁体と予想され、合成により確認した。18位が酸化されたvolicitinは新規化合物である。
・ グルタミン酸型volicitinの生合成機構の解明
申請者らの研究により、グルタミン型volicitinは鱗翅目幼虫腸管の酵素によりグルタミン選択的に生合成されることを見出した。ところが、タバコスズメガやコオロギ腸管粗酵素抽出液を用いてグルタミン酸とリノレン酸をインキュベートしても、縮合物は確認されなかった。γ-位を15N-ラベル体窒素に置換したグルタミン型volicitinを用いた生合成実験から、コオロギでは、グルタミン型volicitinが先ず生合成された後、γ-位のアミド基のみが加水分解され生合成されることを確認した。
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