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

昆虫叶蝉中破坏植物形态控制机制的生理活性物质的鉴定

• 批准号: 22K05461
• 负责人: 宮崎 翔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05461/
• 关键词: 天然物化学; 昆虫; 矮化; 隆起; 虫こぶ; イネ; 天然物化学; 昆虫; 矮化; 隆起; 虫こぶ; イネ

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。

这项研究旨在确定昆虫衍生的生物活性物质的结构和结构，从而抑制草植物的高度并引起静脉中的隆起样升高，并阐明生物合成途径。昆虫精神植物会吸收草植物作为食物，并在其中注射的物质抑制了宿主植物的高度，并导致静脉腹股沟样的形态变化，众所周知，由于形态学变化而增加了养分的增加，从而增加了昆虫的生长速率和存活率。这项研究的目的是使用以生物学测试为中心的生物学有机化学方法来隔离和确定源自日本上皮的生物活性物质的结构，从而诱发了矮人和水稻形态的变化，并旨在从物质的角度阐明其形成的机制。首先，使用生物测试方法检测活性物质是一个重要问题。当我们研究Quinox植物在多种溶剂中的冷冻地面产物的给药方法并将其用于草植物时，发现大米在将水提取物添加到培养基的测试区域中矮小，因此今年使用测试系统进行纯化。为了确保稳定的昆虫样品，使用了材料，购买了人造天气机并进行了研究。有关矮化活性化合物是水溶性低分子量化合物而不是获得肽或糖的信息，并使用离子交换和硅胶柱色谱法进行了纯化，以获得含有活性物质的馏分。 NMR也揭示了该结构，但发现溶剂在纯化过程中的影响很大。因此，当在不包含溶剂的纯化部分中评估活性时，在多个馏分中观察到矮小的活性。这些活性馏分含有氨基酸，其组成将在将来评估其活性。