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Analysis of chemodiversity of rice for enhancement of stress tolerance

提高水稻抗逆性的化学多样性分析

基本信息

批准号：
20H02923
负责人：
石原亨
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

イネの品種特異的ファイトアレキシン、オリザラクトンに関する研究では、昨年までに生合成遺伝子KSLXを見出すことができた。今年度は、さらに、KSLXの進化について詳細に調べた。KSLXは、KSL8やKSL9との共通祖先から進化した遺伝子である。このうち、KSL8はオリザレキシンSの生合成遺伝子であり、KSL9は、機能を失った偽遺伝子である。KSLXとKSL9の共通祖先は、KSL8からBゲノム種の成立以前に分岐したものと推定された。さらに、KSLXとKSL9が分岐したあと、KSLXとKSL8との間で組換えが生じ、現在のKSLXが生じたものと推定することができた。また、このようなイベントは、Aゲノム種の成立以前に生じたこともわかった。一方、多数のAゲノム種でKSLXとKSL8がアリルとして共存していることから、この２つの遺伝子の間で平衡選択が働いたと考えることができた。一方で、昨年までに品種特異的に、病原菌感染や紫外線処理などによって誘導される5種の化合物の存在を見出していた。今年度は、各種クロマトグラフィーによってこれらの化合物を単離した上で、NMRおよびマススペクトルによって構造を解明した。これらの化合物は、いずれも芳香環をもつジテルペノイドであった。加えて、単結晶X線構造解析や結晶スポンジ法を用いて立体構造を決定した。いずれの化合物も、イネいもち病菌やイネごま葉枯病菌に抗菌活性を示したことから、イネのファイトアレキシンであることが明らかとなった。これらのファイトアレキシンをアビエトリジンA-Eと名付け、研究成果を論文として投稿中である。

A variety-specific gene, KSLX, was developed last year. This year, the evolution of KSLX has been carefully adjusted. KSLX, KSL8, KSL9 and their common ancestor KSL 8, KSL 9, KSL8, KSL8, KSL 9, KSL9, KSL 8, KSL9, KSL, KSL 8, KSL, KSL KSLX and KSL9 have common ancestry, KSL8 and KSL 9 have common ancestry, and KSL 9 and KSL 9 have common ancestry. KSLX and KSL9 are different. KSLX and KSL8 are different. A. Before the establishment of the family, the family was born. One party, the majority of A must be selected from KSLX and KSL8. The presence of five compounds was detected in one case, in the other case, in the presence of variety-specific pathogens, in the presence of UV treatment, and in the presence of other compounds. This year, all kinds of chemical compounds were isolated and their structures were clarified by NMR. The compounds are aromatic rings. X-ray structure analysis and crystallization method are used to determine the three-dimensional structure. The antibacterial activity of these compounds was shown in the table below. The research results of the paper are published in the journal A-E.

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

イネにおけるテルペノイド型ファイトアレキシン蓄積に関するナチュラルバリエーション

水稻萜类植物抗毒素积累的自然变化

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
假谷佳祐;宇部尚樹;上野琴巳，寺石政義;奥本裕;森直樹;石原亨
通讯作者：
石原亨

イネのファイトアレキシン生合成遺伝子の進化

水稻植物抗毒素生物合成基因的进化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
假谷佳祐;吉川貴徳;寺石政義;上野琴巳;石原亨
通讯作者：
石原亨

イネの品種特異的ファイトアレキシン

水稻品种特异性植物抗毒素

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
假谷佳祐;藤田愛子;吉川貴徳;寺石政義;上野琴巳;石原亨
通讯作者：
石原亨

イネ科植物における二次代謝が関与した防御機構の解明

阐明涉及草类次生代谢的防御机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
本間大貴;逢坂文那;園山慶;石原　亨
通讯作者：
石原　亨

イネにおけるファイトアレキシン合成に関与するジテルペン生合成遺伝子の進化

水稻植物抗毒素合成中二萜生物合成基因的进化

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
假谷佳祐;吉川貴徳;寺石政義;上野琴巳;石原亨
通讯作者：
石原亨

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DOI：
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通讯作者：
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通讯作者：
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