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植物ホルモン



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植物ホルモン
植物が害虫から身を守るために出す植物ホルモン


害虫を防除する手法を開発・・・理化学研究所など
  • (ジャスモン酸)
  • 植物ホルモンの一種「ジャスモン酸」を植物に噴霧すると害虫のアザミウマが減った。
    • 【アザミウマ】
    • 体長1〜2_。トマト やイチゴ、葉物野菜など、様々な農作物を食害する。さらにトマトや菊を枯らすトスポウイルスを媒介する。
    • 被害額は年間数百億円。
  • ジャスモン酸は植物が虫にかじられてキズができると植物体内で合成され、これが植物の受容体に結合すると、苦み成分のアルカロイドや虫が忌避するガスが作られ、虫が寄りつかなくなる

  • (サリチル酸)
  • 植物ホルモンの一種「サリチル酸」を噴霧すると、害虫のアザミウマを呼びよせ増えた。
  • サリチル酸が受容体に結合すると、植物体内で作られるジャスモン酸の量が減ることも分かった。





植物ホルモン
成長ホルモンの受容体
  • 大阪大学理学研究科の柿本辰男助手らは、植物の細胞が増殖し成長するときに働くホルモンの受け手となる分子(受容体)を突き止めた。植物の基本メカニズムの解明に役立つだけでなく、この受容体を改変することで、成長が早く収量の多い穀物や老化しにくい品種の開発につながるという。
    発見したのは『CRE1』と呼ぶ受容体
  • 植物には6種類のホルモンの存在が確認されているが、このうち細胞の分裂や増殖に不可欠な「サイトカイン」というホルモンと結合する受容体だ。
  • CRE1は細胞の表面にあり、サイトカインが結合すると信号が細胞内部に伝わり増殖が促される。


ストレス耐性
  • 2009年、東京大学の田之倉優教授らのチームは、植物が乾燥や塩害などのストレスにさらされたときに働くホルモンの立体構造を明らかにした。
    立体構造が明らかになったのは植物ホルモン「アブシジン酸」。乾燥状態などにさらされると、このホルモンが働きかけて耐性を付ける遺伝子からタンパク質が作られる。


乾燥した気候に耐性を与える
  • 2013年、東京農工大学と理化学研究所などのグループは、乾燥した気候に耐える植物ホルモンの仕組みを解明した。乾燥だけでなく塩害や病気に強い品種の開発につながる成果。
  • 成果はサイエンス・シグナリング(電子版)に掲載。
  • アブラナ科のシロイヌナズナでは、植物ホルモン「アブシシン酸」が乾燥に耐える力を生むが、くわしい作用は不明だった。
  • アブシシン酸の合資絵には「SnRK2」というリン酸化酵素が関わるとされていた。
  • SnRK2の遺伝子を壊したシロイヌナズナで調べたところ、アブシシン酸がほとんど合成されず、この酵素が重要な役割を担うと分かった。


気泡ホルモン
  • 2009年、京都大学の西村いくこ教授らは植物の葉や茎の表面にある二酸化炭素の取り込み口「気孔」の数を増やすホルモンを突き止め、「ストマジェン」と名づけた。
    人工合成も可能。
    ネイチャー(電子版)に12/10発表。
    気孔は花をつける植物の葉や茎に備わっている。吸い込んだCO2で光合成し、デンプンを作る。そこから糖や油、セルロースなど成長に必要な物が作られる。


成長を制御するホルモン
  • 2010年、熊本大学の沢進一郎教授と東京大学のグループは、植物の成長を制御するホルモンが働く仕組みを解明した。
    解明したのは、植物の成長を抑える「CLV3」というホルモン
    今回はこのホルモンの3番目の受容体を発見した。これまでに見つかっていた2種類と合わせて、3種類の受容体すべてを止めると、ホルモンも働かなくなった。
    すべての受容体が見つかったことで、ホルモンの働きを自由に制御する技術を開発できることになる。





根や茎の形成に関わる植物ホルモン
オーキシン
  • 2011年、理化学研究所などの研究チームは、オーキシンの主な合成経路を解明した、
    これまで別々の経路で働くと考えられてきた2つの酵素が同じ経路で働き、合成量を調節していた。
    オーキシンの合成には最大で4つの経路がありえると考えられており、数多くの酵素が関わっている、なかでも「TAA1」と「YUCCA」という2つの酵素がオーキシンの合成量を調節する重要な酵素として知られる。
    研究チームはモデル植物のシロイヌナズナを使い、原料となるアミノ酸「トリプトファン」からオーキシンが合成される過程を分析した。その結果、トリプトファンをTAA1が別の物質に変え、続いてYUCCAが働いてオーキシンを合成していることが分かっ



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