天然有機化合物討論会講演要旨集
Online ISSN : 2433-1856
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バレイショ塊茎誘導における12-hydroxyjasmonic acid の働き
井上 悠敬清水 崇史瀬尾 光範高橋 公咲松浦 英幸
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p. Oral17-

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抄録

【バレイショの塊茎誘導】  主要作物の一つであるバレイショ(Solanum tuberosum)の塊茎誘導は日長の影響を強く受ける。長日高夜温条件下では、茎の基部に近い部分からストロンと呼称される地下茎が水平方向へ伸長するが,地上部が短日低夜温条件にさらされるとストロンの伸長は停止し,その先端が肥大して初期塊茎が形成される。バレイショ茎断片組織培養法を用いたin vitro実験では、多くのジャスモン酸(JA)類が塊茎形成誘導活性を持つことが明らかとなった。そこで実際に葉部から移動しストロンにおいて作用する化合物を検討した。その結果、短日条件に呼応した地上部から地下部への移動、ストロン部での活性型ジベレリンの不活性化酵素をコードする遺伝子の転写産物の蓄積誘導を加味して、JAの12位が酸化された12OHJAが実際の植物で作用する化合物と確認した。

【ダンシャクイモ(Irish Cobbler)の短日応答性】  一般的にはバレイショ塊茎誘導の短日応答性はアンディゲナ種(S. tuberosum spp. angdigena)のみとされている。しかしながら、バレイショ茎断片組織培養法においてはダンシャクイモ(S. tuberosum cv.Irish Cobbler)を用いることから、本バレイショ種における、短日要求性を観察した。萌芽後、2週間、長日条件(14時間明期,10時間暗期、23℃)で植物を人口気象期内で育成した。その後、半数の植物を短日条件(10時間明期,14時間暗期、23℃)へ移行し、更に2週間両条件で植物を育成した。その結果、7日目において短日条件下の植物はストロン先端のフック形成、14日目では初期塊茎が形成された。長日条件ではストロンが伸長を続けるのみであった(図1)。以上の結果から、本実験において設定した生育条件で、栽培種にもかかわらず、ダンシャクイモにおける塊茎誘導の短日応答性を引き出せることが明らかとなった。

図1. ダンシャクイモ(Irish Cobbler)における塊茎誘導の短日誘導性

ストロン、初期塊茎の観察を容易にするために根部を除去後、写真を撮影。

【短日条件に呼応した生理活性物質の移動】  短日条件において塊茎誘導を引き起こす移動性因子に関してはフロリゲンタンパクの一種であるStSP6A、および、転写因子となるStBEL5 mRNAの移動が報告されている。しかしながら、植物ホルモン様の低分子化合物においてはその報告がない。以前にJA類に塊茎誘導活性があることが明らかとされ、[13C-2]JAの葉部投与実験では短日に呼応した植物全体へのラベル体の移動が観察されたことから、JA類を第一候補とした。上記の2つの生育上件で植物を育成し、グループ分け後の2日目、10日目に茎を地際で切断し、地下部を有する茎から滲み出る浸出液をUPLC MS/MSによりJA類を分析した(図2)。検出できた化合物の傾向としては、JAの12位炭素が水酸化された12-hydroxyJA (12OHJA)およびその配糖体(12OGlcJA)が両試験区の主要化合物であった。塊茎誘導の傾向が観察されない2日目において両生育条件下で化合物同士の検出量に顕著な差は観察されなかった。しかし、短日条件で塊茎誘導が生じている10日目の観察では、短日条件に呼応

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