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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

新型马铃薯胞囊线虫促孵化物质的鉴定及其生物合成系统的阐明

基本信息

批准号：
21J11119
负责人：
清水宏祐
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

The objective of this study was to identify the main factors involved in the secretion of plant roots and the identification of biosynthetic genes related to plant biosynthesis. The purification of chemical-promoting substances in aqueous medium is carried out according to the indicators of chemical-promoting activity. The results, main activity, and the results of the two experiments were obtained. The results of LC-MS/MS analysis and the analysis of the tablets show that there are no known chemical promoters. The existence of other chemical compounds is clearly demonstrated by the presence of novel chemical-promoting substances. This novel chemical-promoting substance was analyzed by LC-MS/MS The analysis of biosynthetic system of novel biosynthetic substances in host plants Analysis of biosynthetic systems in plants of the family The selection of candidate genes and the selection of candidate genes for the selection of candidate genes and the selection of candidate genes for the selection of candidate genes and the selection of candidate genes for the selection of candidate genes and the selection of candidate genes for the selection of candidate genes. As a result, the wild-type was compared with the control system, and the system was obtained with low activity. LC-MS/MS analysis confirmed the disappearance of novel chemical-promoting substances. As a result, the host plant can produce the main biochemical promoting substances, and the biosynthesis of the biological promoting substances can be achieved.