MAX因子生合成阻害剤の開発と応用による新規MAX因子関連遺伝子の機能解明

本年度はこれまでに得られていたストリゴラクトン生合成阻害剤の特異性をより向上させるために構造展開を行った。その結果、リード化合物であったTIS13のt-butyl基をフェニル基に、水酸基をケトンに、フェノキシ基とトリアゾールの間の炭素鎖を伸長させる事で、低濃度でストリゴラクトン内生量を減少させることができ、矮化活性の弱いストリゴラクトン生合成阻害剤としてTIS108を得た。TIS108を処理したイネの根滲出液中の根寄生植物発芽刺激活性は未処理区に比べ減少していた。また、シロイヌナズナに処理した場合、未処理国比べ枝分かれ数の増加が観察され、矮化はほとんど観察されなかった。この結果から、TIS108はイネだけでなくシロイヌナズナにおいてもストリゴラクトン生合成を阻害する事ができ、TIS108が様々な植物においてストリゴラクトン内生量を制御する事のできる可能性が考えられた。また、昨年度発見したストリゴラクトンとジベレリンとの関連性について変異体を用いて解析した。ジベレリン生合成変異体やシグナル伝達変異体におけるストリゴラクトン内生量を定量した結果、ジベレリンシグナルが抑制されている変異体ではストリゴラクトン量の増加が、ジベレリンシグナルが活性化されている変異体ではストリゴラクトン内生量の減少が観察された。また、ジベレリンによるストリゴラクトン内生量の減少はストリゴラクトン生合成酵素遺伝子の発現量を抑制することによって起こることが判明した。以上の結果より、根特異的にジベレリンシグナルを活性化した植物体はストリゴラクトン分泌量を減少させ、根寄生植物防除に有用である可能性が示唆された。

本年度はこれまでに得られていたストリゴラクトン生合成阻害剤の特異性をより向上させるために構造展開を行った。その結果、リード化合物であったTIS13のt-butyl基をフェニル基に、水酸基をケトンに、フェノキシ基とトリアゾールの間の炭素鎖を伸長させる事で、低濃度でストリゴラクトン内生量を減少させることができ、矮化活性の弱いストリゴラクトン生合成阻害剤としてTIS108を得た。TIS108を処理したイネの根滲出液中の根寄生植物発芽刺激活性は未処理区に比べ減少していた。また、シロイヌナズナに処理した場合、未処理国比べ枝分かれ数の増加が観察され、矮化はほとんど観察されなかった。この結果から、TIS108はイネだけでなくシロイヌナズナにおいてもストリゴラクトン生合成を阻害する事ができ、TIS108が様々な植物においてストリゴラクトン内生量を制御する事のできる可能性が考えられた。また、昨年度発見したストリゴラクトンとジベレリンとの関連性について変異体を用いて解析した。ジベレリン生合成変異体やシグナル伝達変異体におけるストリゴラクトン内生量を定量した結果、ジベレリンシグナルが抑制されている変異体ではストリゴラクトン量の増加が、ジベレリンシグナルが活性化されている変異体ではストリゴラクトン内生量の減少が観察された。また、ジベレリンによるストリゴラクトン内生量の減少はストリゴラクトン生合成酵素遺伝子の発現量を抑制することによって起こることが判明した。以上の結果より、根特異的にジベレリンシグナルを活性化した植物体はストリゴラクトン分泌量を減少させ、根寄生植物防除に有用である可能性が示唆された。