植物の形態制御機構を撹乱する昆虫フタテンチビヨコバイ由来生理活性物質の同定

本研究はイネ科植物の草丈の伸長抑制，及び葉脈にこぶ状の隆起を引き起こす昆虫由来の生理活性物質の単離・構造決定と生合成経路の解明を目的としている。昆虫フタテンチビヨコバイはイネ科植物を餌として吸汁し，その際に注入する物質によって寄主植物草丈の伸長抑制，及び葉脈にこぶ状の形態変化を引き起こし，この形態変化に伴う栄養価の向上により当該昆虫の発育速度や生存率が高まることが知られている。本研究では生物試験を軸とした生物有機化学的手法により，イネの矮化と隆起の形態変化を誘導するフタテンチビヨコバイ由来の生理活性物質を単離・構造決定することを第一の到達目標とし，その形成機構を物質の視点から解明を目指すものである。まず生物試験法を用いた活性物質の検出が重要な課題である。フタテンチビヨコバイの凍結粉砕物を各種溶媒で抽出してイネ科植物への投与法を検討 したところ，水抽出物を培地に添加した試験区でイネの矮化が認められたため，本年度は当該試験系を利用して精製を進めた。材料である昆虫試料の安定的な確保のため，人工気象機を購入して研究を進めた。矮化活性化合物が水溶性の低分子化合物であり，ペプチドや糖ではない情報を取得し，イオン交換，シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いた精製を進めたところ活性物質が含まれる画分を得ることができた。NMRからその構造も明らかにすることができたが，精製過程の溶媒による影響が大きいことが判明した。そこでそれら溶媒を含まない精製画分での活性を評価したところ，複数画分で矮化活性が認められた。これらの活性画分にはアミノ酸が含まれており，今後それらの組成を再現して活性を評価していく。

本研究はイネ科植物の草丈の伸長抑制，及び葉脈にこぶ状の隆起を引き起こす昆虫由来の生理活性物質の単離・構造決定と生合成経路の解明を目的としている。昆虫フタテンチビヨコバイはイネ科植物を餌として吸汁し，その際に注入する物質によって寄主植物草丈の伸長抑制，及び葉脈にこぶ状の形態変化を引き起こし，この形態変化に伴う栄養価の向上により当該昆虫の発育速度や生存率が高まることが知られている。本研究では生物試験を軸とした生物有機化学的手法により，イネの矮化と隆起の形態変化を誘導するフタテンチビヨコバイ由来の生理活性物質を単離・構造決定することを第一の到達目標とし，その形成機構を物質の視点から解明を目指すものである。まず生物試験法を用いた活性物質の検出が重要な課題である。フタテンチビヨコバイの凍結粉砕物を各種溶媒で抽出してイネ科植物への投与法を検討 したところ，水抽出物を培地に添加した試験区でイネの矮化が認められたため，本年度は当該試験系を利用して精製を進めた。材料である昆虫試料の安定的な確保のため，人工気象機を購入して研究を進めた。矮化活性化合物が水溶性の低分子化合物であり，ペプチドや糖ではない情報を取得し，イオン交換，シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いた精製を進めたところ活性物質が含まれる画分を得ることができた。NMRからその構造も明らかにすることができたが，精製過程の溶媒による影響が大きいことが判明した。そこでそれら溶媒を含まない精製画分での活性を評価したところ，複数画分で矮化活性が認められた。これらの活性画分にはアミノ酸が含まれており，今後それらの組成を再現して活性を評価していく。