Elucidation of steroidal backbone synthesis for plant defensive mechanisms

阐明植物防御机制的甾体主链合成

• 批准号: 22780100
• 负责人: OHYAMA Kiyoshi
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22780100/
• 关键词: 生合成; ラノステロール; シクロアルテノール; 防御応答; トマト; メチルジャ; メバロン酸; ステロイドサポニン; トレーサー実験; メチルジャスモン酸; 標識メバロン酸

We hypothesized that a part of tomatine, a steroidal alkaloid in tomato, is biosynthesized via lanosterol, and tomatine content is increased by enhancing lanosterol pathway with MeJA treatment. In order to investigate the variation of tomatine content by the elicitation with MeJA, tomato seedlings were incubated for 1d, 3d, and 7d in MS medium including 5μM MeJA. The seedlings were harvested, extracted and subjected to quantitative LC-MS analysis for tomatine. The content of tomatine was 4-fold higher than in the untreated seedlings, while the contents of cholesterol and phytosterol were held constant. In addition, the feeding experiments of[ 6-^<13> C^2H_3] MVL were performed using tomato seedlings and the backbone synthesis of tomatine was analyzed by<13>^C-NMR. As a result, the cycloartenol pathway was found to be an exclusive route with little or no lanosterol pathway in a normal growth condition. By 5μM MeJA treatment the contribution of the lanosterol pathway to tomatine biosynthesis was increased up to ca. 3% of the cycloartenol pathway. However the sterols were biosynthesized by the cycloartenol pathway with little or no lanosterol pathway in the both conditions. From these results, it is suggested that an increase in tomatine biosynthesis occurs independently of phytosterol biosynthesis.

我们假设番茄中的一部分番茄碱（一种甾体生物碱）是通过羊毛甾醇生物合成的，并且番茄碱含量通过MeJA处理增强羊毛甾醇途径而增加。为了研究茉莉酸甲酯（MeJA）诱导番茄碱含量的变化，将番茄幼苗在含有5μM茉莉酸甲酯的MS培养基中培养1、3和7 d。收获幼苗，提取并进行番茄碱的定量LC-MS分析。番茄碱的含量比未处理的幼苗高4倍，而胆固醇和植物甾醇的含量保持不变。此外，还进行了[ 6-^C^2H_3<13>] MVL对番茄幼苗的饲喂实验，并对番茄碱的骨架合成进行了~ 1H-NMR分析<13>。结果发现，在正常生长条件下，环阿屯醇途径是一种具有很少或没有羊毛留醇途径的唯一途径。通过5μM MeJA处理，羊毛甾醇途径对番茄碱生物合成的贡献增加至约100%。3%的环阿屯醇途径。然而，在这两种条件下，甾醇通过环阿屯醇途径生物合成，很少或没有羊毛甾醇途径。从这些结果，它表明，番茄碱生物合成的增加发生独立的植物甾醇生物合成。

项目成果

Elicidation with Methyl Jasmonate for Tomato Plant Increases Production of Tomato Steroid and Lanosterol Pathway

用茉莉酸甲酯消除番茄植株可增加番茄类固醇和羊毛甾醇途径的产量

• 发表时间: 2011
• 作者: Kiyoshi Ohyama;Satoru Sawai;Masashi Suzuki;Kazuki Saito;Toshiya Muranaka
• 通讯作者: Toshiya Muranaka

ラノステロールを経由する植物ステロイド新規生合成経路

通过羊毛甾醇的新型植物类固醇生物合成途径

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuji HONDA;et al;本多裕司;本多裕司;大山清
• 通讯作者: 大山清

ナス科ステロイド化合物の骨格部生合成機構に関する解析

茄科甾类化合物的骨骼生物合成机制分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Kiyoshi Ohyama;Satoru Sawai;Masashi Suzuki;Kazuki Saito;Toshiya Muranaka;大山清
• 通讯作者: 大山清

MeJA elicidation for Solanum plant increases production of steroid and lanosterol pathway while maintaining phytosterol content

MeJA 消除茄属植物可增加类固醇和羊毛甾醇途径的产量，同时保持植物甾醇含量

• 发表时间: 2011
• 作者: Kiyoshi Ohyama;Satoru Sawai;Masashi Suzuki;Kazuki Saito;Toshiya Muranaka
• 通讯作者: Toshiya Muranaka

メチルジャスモン酸処理によるトマトのステロイド生合成に及ぼす影響

茉莉酸甲酯处理对番茄类固醇生物合成的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 大山清;澤井学;鈴木優志;斉藤和季;村中俊哉
• 通讯作者: 村中俊哉