新奇ジャガイモシストセンチュウふ化促進物質の同定及びその生合成系の解明

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本研究の目的は、宿主植物が根から分泌する主要なジャガイモシストセンチュウふ化促進物質の同定と、その生合成に関わる生合成遺伝子の同定である。ジャガイモ水耕液中のふ化促進物質の分画精製は、ジャガイモシストセンチュウの卵に対するふ化促進活性を指標に行なった。その結果、主要な活性画分として 2 画分を得た。LC-MS/MS 分析の結果、片方の画分には既知のふ化促進物質であるソラノエクレピン A が含まれることが明らかとなった。他方の画分では、新奇ふ化促進物質と推定される化合物の存在が明らかとなった。この新奇ふ化促進物質は、LC-MS/MS 分析により、トマトからも検出された。そこで、ジャガイモとトマトで共通して生合成されている新奇ふ化促進物質に着目し、宿主植物におけるふ化促進物質の生合成系の解析を進めた。生合成系の解析では、ナス科植物のモデルであるトマトを用いた。選抜した生合成候補遺伝子を、それぞれゲノム編集により遺伝子破壊した系統を作出し、ジャガイモシストセンチュウ卵に対するふ化促進活性を評価した。その結果、野生型と比較して顕著にふ化促進活性が低下する系統を獲得した。ふ化促進活性が低下していた系統では、LC-MS/MS 分析において、確かに新奇ふ化促進物質のピークが消失していた。以上の結果から、宿主植物が生産する主要なふ化促進物質とその生合成に関わる生合成遺伝子を同定することを達成した。