植物および担子菌類由来の寄生成立撹乱物質による根寄生雑草撲滅法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

世界の食糧危機が問題となっている昨今、ハマウツボ科植物による寄生被害が農作物の生産を低下させる原因のひとつとなっている。ストライガ属やオロバンキ属植物に代表される根寄生雑草は、人間の目では確認できない地下部で宿主に寄生するため物理的な方法で取り除くことが難しく、化学的な手法で防御するのが一番と考えられている。これまで宿主植物が存在しない環境で根寄生雑草を発芽させ枯死に至らしめるという方法が研究開発されてきたが、実用化には至っていない。そこで本研究では視点を変え、化合物処理によって寄生プロセスを阻害する方法を開発することにした。発芽した根寄生雑草は幼根を伸長させ、先端に吸器という器官を形成する。その過程において、もし化合物で幼根の伸長を阻害することができれば、宿主植物は寄生を免れるのではないかと考えた。そのような化合物を得るために、化合物の構造が多様である担子菌類の二次代謝産物ライブラリをスクリーニングし、得られた５種の菌株を培養して幼根伸長阻害物質の単離同定を進めてきた。うち３種の菌株からは既知の幼根伸長阻害物質がそれぞれ１つあるいは２つ昨年度までに同定されていたが、本年度はそのうち２種の菌株で新たな活性化合物を４～６つ追加で同定することができた。また、昨年度新規化合物を単離した菌株からは更に同様の新規化合物を６種ほど得られた。そして化合物の単離に未着手であった１種の菌株から１つの新規化合物が同定された。これら化合物の活性はin vitroのみの試験でとどまっていたが、本年度からフィールド試験の前段階としてポット試験の検討を始めた。また、本研究を通して明らかになってきた幼根伸長阻害物質の構造の共通性から作用するような化合物をデザインし合成したところ、実際に幼根伸長を阻害したという結果も得られた。