ダイズ根圏に殺虫活性物質オカラミンを発見 －土の中の遺産「根圏ケミカル」をメタボローム解析で明らかに－（杉山暁史 准教授）
杉山暁史 生存圏研究所准教授、中安大 同特任助教、櫻井望 かずさDNA研究所チーム長（現・国立遺伝学研究所特任准教授）、藤井義晴 東京農工大学教授、Hossein Mardani Korrani 同研究員、松田一彦 近畿大学教授らの研究グループは、微量なサンプルを用いて網羅的に代謝物（根圏ケミカル）を解析できるメタボローム解析を行った結果、マメ科植物のヘアリーベッチ栽培後の土壌に、ペニシリウム属のカビ（Penicillium simplicissimum）をオカラ上で培養したときに得られるオカラミンという殺虫活性物質の一群を見出しました。
自然界でオカラミン類が発見されたのはこれが初めてです。さらに、ヘアリーベッチとダイズを11年間輪作で育てている圃場においても、ダイズ根圏でオカラミンが殺虫活性を有する濃度で検出されました。これは、ヘアリーベッチが土壌に残したオカラミンやオカラミン生合成微生物が、「遺産」としてダイズに受け渡され、ダイズの生育に有利な環境を作っている可能性が考えられます。今後、オカラミンをダイズなどの作物生産へ活用することが期待されます。
本研究成果は、2020年2月24日に、国際学術誌「Frontiers in Genetics」のオンライン版に掲載されました。
概要
根圏は植物の生育や作物生産に極めて重要な土壌領域であり、根圏の微生物叢と植物生育のかかわりについ
て世界的に研究が盛んです。しかし、根圏での植物と微生物の相互作用に重要な役割を担う「 根圏ケミカル「 代謝物）」は、土壌での安定性・含量が低いことなどにより、十分理解が進んでいません。京都大学生存圏研究所 杉山暁史 准教授、中安大 同特任助教、情報「・ステム 研究機構 国立遺伝学研究所 櫻井望 特任准教授「 前所属「 かずさ DNA 研究所 メタボロミクテチー 長）、東京農工大学大学院農学研究院 藤井義晴 教授、HosseinMardani「Korrani 同研究員、近畿大学農学部 松田一彦 教授らの研究グループは、微量なサンプルを用いて網羅的に代謝物を解析できるメタボロー 解析を行った結果、マメ科植物のヘアリーベッチ栽培後の土壌に、ペニスリウ 属のカビ Penicillium「 simplicissimum）をオカラ上で培養したときに得られるオカラミンという殺虫活性物質の一群を見出しました。自然界でオカラミン類が発見されたのはこれが初めてです。さらに、ヘアリーベッチとダイズを 11 年間輪作で育てている圃場においても、ダイズ根圏でオカラミンが殺虫活性を有する濃度で検出されました。これは、ヘアリーベッチが土壌に残したオカラミンやオカラミン生合成微生物が、遺産」としてダイズに受け渡され、ダイズの生育に有利な環境を作っている可能性が考えられます。今後、オカラミンをダイズなどの作物生産へ活用することが期待されます。
図：本研究の概要図
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