大麻成分THCAによる根冠形成阻害の分子メカニズムの解明

阐明大麻成分THCA抑制根冠形成的分子机制

• 批准号: 21K06630
• 负责人: 森元 聡
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06630/
• 关键词: THCA; アレロパシー; シロイヌナズナ; 根冠; IAA20; 根冠形成; IAA30; アサ; カンナビノイド

申請課題では、アサ畑にみられるアレロパシー誘導メカニズムの解明を目的としている。アサが生産するTHCAがシロイヌナズナの根冠形成を阻害することから、そのメカニズムを遺伝子レベルで解明することを試みた。昨年度では、マイクロアレイ解析やReal-time PCRを実施することによりTHCA処理したシロイヌナズナにおいて4種の遺伝子（IAA20、IAA30、IAA32、IAA34）の発現上昇を確認した。最終年度では、さらに根冠形成かかわる7種の遺伝子（IAA、IAA8、IAA17、IAA19、IAA31、ARF10、ARF10）の発現レベルをReal-time PCRで測定した。この結果、今回測定した遺伝子の発現量の変動はTHCA処理したシロイヌナズナにおいていずれも認められなかった。そこで、前年度で発現量の変動が確認された4種の遺伝子（IAA20、IAA30、IAA32、IAA34）の欠損株を用いて、THCAが根冠形成阻害を誘導するかどうか調べてみた。この結果、THCAはいずれの欠損株も根冠形成を阻害することが判明した。したがって、IAA20、IAA30、IAA32、IAA34はTHCAによる根冠形成阻害に関与してないことが判明した。IAA20の大量発現株は根冠形成阻害を誘導することが報告されているが、THCAはIAA20の発現に非依存的に根冠形成を阻害することが判明した。以上の新しい知見に加え、THCAによる根冠形成阻害は、シクロスポリンAによって有意に抑制されることも最終年度に発見した。シクロスポリンAはミトコンドリア障害に基づくネクローシスを抑制することが知られている。したがって、THCAは根冠部のミトコンドリアに障害を誘導することにより、根冠の正常な形成を阻害するものと考えられた。以上のように、申請者はTHCAの根冠形成阻害メカニズムを解明することに成功した。

The application topic is to solve the problem of the problem. The root cap formation of the root cap is prevented by the production of THCA. Last year, we confirmed the increase in the occurrence of four genes (IAA20, IAA30, IAA32, IAA34) in THCA treatment. The development of 7 species (IAA, IAA8, IAA17, IAA19, IAA31, ARF10, ARF10) was determined by Real-time PCR in the final year. The results of this study show that the amount of DNA detected by THCA has changed significantly. The variation of root cap formation in the previous year was confirmed by the identification of 4 kinds of seedlings (IAA20, IAA30, IAA32, IAA34), and the induction of root cap formation inhibition by THCA. As a result, THCA has been found to inhibit the formation of root caps. IAA20, IAA30, IAA32, IAA34 and THCA were identified as root cap formation inhibitors. IAA20 appears in large quantities and inhibits root cap formation. THCA appears independently of IAA20 and inhibits root cap formation. The above new knowledge is added to the root cap formation, and the root cap formation is intentionally inhibited. The first step is to reduce the risk of damage. Therefore, THCA can induce interference with the root cap and prevent the normal formation of the root cap. The above is a successful solution to the root cap formation barrier of THCA.