植物根分泌物中の新規生理活性物質の同定と機能解明

植物根分泌物中新型生理活性物质的鉴定及功能阐明

基本信息

批准号：
22K05470
负责人：
村田純
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Suntory Foundation for Life Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

これまでの予備実験から根分泌物中にあると予想される、植物生長抑制低減活性、Resilience-Inducing Factor (RIF) の精製と同定を試みた。シロイヌナズナ（Col-0）の根抽出物をイオン交換、続いてODSによる多段階分画を行い、得られた各画分をあらかじめ塗布した寒天培地にシロイヌナズナ（Col-0）幼植物を移植した。Bacillus属との非接触的共培養時に、根抽出物を塗布しない場合に観察される主根伸長抑制、植物生長抑制が低減される画分を探索したところ、連続した画分にまたがる活性画分領域を３つ（RIF-B, RIF-C, RIF-D）見出した。活性画分に含まれる化合物をLC-Orbitrap MSおよびGC-MSにより分析した結果、RIF-Cから活性の消長と呼応する分子イオンピーク複数を得た。これらの分子イオンの断片化パターンのライブラリとの照合結果に基づいて候補化合物の標品を入手し、それら標品を寒天培地に塗布し、上記バイオアッセイに供した結果、２つの活性候補化合物A, BがRIF活性を示すことを見出した。活性候補化合物A, Bは根から分泌されるため、これらは有力なRIF候補であると判断された。さらに活性候補化合物Aの予想生合成酵素を単離し、大腸菌にて発現させ、活性試験を行ったところ、同遺伝子産物が活性候補化合物Aの生合成を触媒する酵素であると判明した。このin vitro実験結果を基に、次年度は既に入手した当該遺伝子破壊株系統におけるRIF生合成、分泌、Bacillus属との共培養時の生長抑制レベルを評価し、in plantaでのRIFの機能検証を進める。

我们试图净化和鉴定植物生长抑制因子（RIF），该因子（RIF）可从先前的初步实验中发现在根部分泌中。将拟南芥（Col-0）的根提取物进行离子交换，然后通过ODS进行多个阶段分馏，然后将拟南芥（Col-0）幼苗植入琼脂培养基中。当我们搜索分数时，当在与芽孢杆菌属的非接触式共培养期间未应用根提取物时观察到主根伸长和植物生长的抑制分数时，我们发现了三个活跃的分数区域（RIF-B，RIF-C，RIF-D），可连续分数。通过LC-Orbitrap MS和GC-MS分析了活性分数中包含的化合物，RIF-C得出了与活性下降相对应的多个分子离子峰。基于将这些分子离子与碎片模式库匹配的结果，获得了候选化合物，并将制剂应用于琼脂培养基，并受到上述生物测定的作用，并发现两种活性候选化合物A和B表现出RIF活性。由于活跃的候选化合物A和B是从根部分泌的，因此他们被确定为有希望的RIF候选者。 Furthermore, the predicted biosynthetic enzyme of active candidate compound A was isolated, expressed in E. coli, and the activity test was conducted, and it was found that the gene product was an enzyme that catalyzes the biosynthesis of active candidate compound A. Based on the results of these in vitro experiments, the levels of RIF biosynthesis, secretion, and growth inhibition in the在次年已经获得的基因干扰菌株将在与芽孢杆菌共培养过程中评估，并在植物学中对RIF的功能验证。