さび菌の冬胞子形成誘導物質の解明

さび菌類は長周期型の生活環をもつ異種寄生性の絶対寄生菌であり、夏胞子の反復感染によりしばしば激しい病害を引き起こす植物病原菌である。宿主植物上で冬胞子を形成する化学物質の単離・構造決定ができれば、本菌による病害の防除に有効な手段となるとともにさび菌の生活環の一部を解明する生物学的あるいは化学生態学的に意義あると考え、研究を進めてきた。我々はコムギ赤さび病菌に罹病した収穫期直後のコムギ葉に最も強い冬胞子形成誘導活性が現れることを確認し、この時期に採集した罹病コムギ葉のメタノール及び水抽出エキスをHP21、CPC、HPLC等の分離手法を用いて、冬胞子形成誘導物質の分離・精製を行い、現在一番強い活性分画は数ng/ml程度まで濃縮されている。本誘導物質の構造解明の第一段階としてLC-MSを用いることとし、活性分画に常に存在するm/z130の偽分子イオンピークのHigh-MS結果から活性本体の分子式をC_5H_7NO_3と推定した。活性本体の構造確定には至っていないが、精製の過程で活性物質が低分子量の酸性物質であると推定されていたので、市販の種々のアミノ酸・カルボン酸を活性試験に付したところ、L-prolineにのみ弱い活性が認められ、現在のところアミノ酸・カルボン酸の類縁体を想定している。さらに、他のさび菌に罹病した種々の植物エキスのコムギ赤さび病菌に対する冬胞子形成誘導活性の有無について検討を行った。十数種のさび菌罹病植物を集め、エキスの活性を調べた結果、すべての罹病植物のメタノールエキスあるいは水エキスに何らかの形で冬胞子誘導活性が認められた。このことは冬胞子形成誘導物質が比較的広い範囲のさび菌で共通あるいは類縁のものであることを示している。今後は、さらに多くのさび菌の冬胞子形成誘導因子の共通性・変異度について検討を加えるとともに、他の植物でも冬胞子誘導活性を確認する予定である。

さび菌類は長周期型の生活環をもつ異種寄生性の絶対寄生菌であり、夏胞子の反復感染によりしばしば激しい病害を引き起こす植物病原菌である。宿主植物上で冬胞子を形成する化学物質の単離・構造決定ができれば、本菌による病害の防除に有効な手段となるとともにさび菌の生活環の一部を解明する生物学的あるいは化学生態学的に意義あると考え、研究を進めてきた。我々はコムギ赤さび病菌に罹病した収穫期直後のコムギ葉に最も強い冬胞子形成誘導活性が現れることを確認し、この時期に採集した罹病コムギ葉のメタノール及び水抽出エキスをHP21、CPC、HPLC等の分離手法を用いて、冬胞子形成誘導物質の分離・精製を行い、現在一番強い活性分画は数ng/ml程度まで濃縮されている。本誘導物質の構造解明の第一段階としてLC-MSを用いることとし、活性分画に常に存在するm/z130の偽分子イオンピークのHigh-MS結果から活性本体の分子式をC_5H_7NO_3と推定した。活性本体の構造確定には至っていないが、精製の過程で活性物質が低分子量の酸性物質であると推定されていたので、市販の種々のアミノ酸・カルボン酸を活性試験に付したところ、L-prolineにのみ弱い活性が認められ、現在のところアミノ酸・カルボン酸の類縁体を想定している。さらに、他のさび菌に罹病した種々の植物エキスのコムギ赤さび病菌に対する冬胞子形成誘導活性の有無について検討を行った。十数種のさび菌罹病植物を集め、エキスの活性を調べた結果、すべての罹病植物のメタノールエキスあるいは水エキスに何らかの形で冬胞子誘導活性が認められた。このことは冬胞子形成誘導物質が比較的広い範囲のさび菌で共通あるいは類縁のものであることを示している。今後は、さらに多くのさび菌の冬胞子形成誘導因子の共通性・変異度について検討を加えるとともに、他の植物でも冬胞子誘導活性を確認する予定である。