Chemical defense system in apple fruit against peach fruit moth

苹果果实对桃果蛀虫的化学防御系统

• 批准号: 22KJ1877
• 负责人: 大畑 勇統
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1877/
• 关键词: 化学生態学; 食害応答; フェノール性化合物; 植物保護科学

まず、品種間でのモモシンクイガ抵抗性とクロロゲン酸類（CGA, CoQA）の誘導量を比較した。その結果、‘ふじ’、‘あおり 24’、‘つがる’、‘陸奥’では、着果におけるモモシンクイガ幼虫の死亡率は 75% 以上であり、非常に強い抵抗性を示した。また、モモシンクイガ幼虫抵抗性の強い品種の食害部におけるクロロゲン酸類（CGA、 CoQA）の濃度は、他品種に比べ高かった。したがって、クロロゲン酸類がモモシンクイガへの防御物質として機能すると推測した。しかしながら、これらの化合物をモモシンクイガ幼虫に摂食させても、幼虫の生育に影響は確認できなかったそこで、クロロゲン酸類と POD が協奏的に生育抑制活性を示すと推測した。CGA は catechol 構造が POD と反応してo-quinone に変換され、幼虫腸管内のタンパク質に非特異的に結合することで幼虫の生育を抑制すると分かった。一方、CoQA と POD の反応物は昆虫の血糖である trehalose 代謝系に作用し、血中 trehalose 濃度を低下させる機構が推測された。また、CoQA と POD との反応の主成分として二量体ジアステレオマーを単離し、NMR スペクトルから構造を決定した。CoQA のような phenol 型化合物と POD との反応物が昆虫の生育を抑制する機構は報告がなく、新規な作用メカニズムだと考えている。最後に、師管を除去する環状剝皮処理により、リンゴ果実の食害応答に対する師管液成分の関与を調べた。その結果、環状剝皮すると、モモシンクイガ幼虫の生存率は、着果に比べ高くなる傾向にあった。また、クロロゲン酸類や POD の誘導も環状剝皮により抑制された。したがって、着果で発現するモモシンクイガ抵抗性と食害応答には師管液成分が関与すると示唆された。

Comparison of the induction of CGA and CoQA among varieties The mortality rate of larvae was more than 75% and the resistance was very strong. The concentrations of CGA and CoQA in the pest parts of the varieties with strong larval resistance were higher than those of other varieties. It is presumed that the protective function of the acid is similar to that of the acid. The effects of these compounds on larval development and reproduction were confirmed, and the inhibitory activity of these compounds on reproduction was estimated. CGA has a catechol structure that inhibits reproduction of larvae by nonspecific binding to POD and o-quinone. One side, CoQA and POD reaction to insect blood glucose metabolism, trehalose concentration in the blood is low, the mechanism is speculated The main components of the reaction of CoQA and POD are determined by the structure of NMR. CoQA and POD are new inhibitors of insect reproduction. Finally, the regulation of the composition of the liquid in the process of removing the ring skin and removing the harmful effects The survival rate of the larvae was higher than that of the larvae. The enzyme activity was inhibited by the induction of cyclic enzymes. The composition of the fluid is related to the resistance and toxicity of the food.

项目成果

Dual defense system against pest damage in apple fruit

苹果果实害虫危害的双重防御系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuto Ohata;Akihiro Itai;Yoichi Ishiguri;Naoki Mori;Naoko Yoshinaga
• 通讯作者: Naoko Yoshinaga