博 士 （ 農 学 ） 咼 夕 全
学位論文題名
PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL STUDIES ON THE ACTION IVIECHANISIVI OF THEOBROXIDE
（セ オブロキ シドの作 用機作に 関する生理 ・生化学 的研究）
学位論文内容の要旨
植物の 生長は環 境要因に よって大き く支配さ れている 。特に日 長は多大 な影響カ を 有して いる。日 長支配に よる植物生 長の機構 を明らか とし、こ れらの知 見を農業 に応 用 で き れ ば、 生 産 性の 向 上な ど 多 大な 貢 献 が期 待 でき る 。 本研 究 はLasiodiplodia theobromaeより単 離された セオブ口 キシドを植 物化学調 節剤とし て利用す る上での 基 礎的な データを 提示する ものである 。具体的 にはセオ ブ口キシ ド処理に よるバレ イシ ヨ(Solanum tuberosumL．）の塊茎形成誘導、アサガオ￠harbitis niDの花芽誘導をあきらか とし、 その作用 機構につ いても検討 を加えた 。また、 圃場試験 ではセオ ブ口キシ ド処 理によルノヾレイショ(StuberosumL，）塊茎の収量が20％向上する試験結果を得ており、
植物化学調節剤としての利用の可能性を示した。
1短日植物であるバレイショ(S. tuberosumL，）、アサガオ(P. nil)は短目処理を施すとそ れ ぞれ塊茎 形成、花 芽の誘導 が促進され る。夜間 に一定時 間、光を 照射する とこの 促 進効果が 阻害され る。しか しながら、 セオプ口 キシドを 葉部に噴 霧する事 でこの 阻害効果を克服できた。
2．長目条件下、セオブ口キシドを葉面に噴霧する事で、パレイショ(S. tuberosumL．）、
アサ ガオ(P. niDに、 それぞれ 塊茎形成 、花芽形成 の誘導を促進する事ができる。し かし、ジャスモン酸(JA)の生合成阻害剤のsalicylhydroxamic acid (SH」W）をセオプ口 キシ ドと共に 上記の条 件で葉面に散布するとその効果が阻害された。しかしながら、
/ヾレイショ（Sm6ピM甜朋L．）茎断片組織培養法を用いて試験したところ、SHAMはJA， セオ ブ口キシ ドに対し 相乗効果を示しパレイショマイク口チューバー誘導を示した。
3．長日条件下、セオプ口キシドをバレイショ（ふ′打6湘ぷ打所L．）、アサガオ￠門めの葉面 に噴霧する事でJA、ぬberonicacid（1A）の葉部での含量の上昇ならびにlipoxygenase （LOX）活性の 上昇が確 認できた 。しかしこ の効果はSH」Wによっ て阻害さ れた。二 つのcDNA（PLX13−1andPLX13‐3） フラグメ ントをク 口ーニングし、塩基配列を分析 ―133―
し た 。 そ の 結 果 、 両cDNAは13‐LOXsfamilyに 属 す る こ と が 示 さ れ た 。PLX13‐1 は主に葉部で、PLX13‐3は根部で発現していることが明かとなった。
4． 組 織 学 的 に セ オ ブ 口 キ シ ド の 塊 茎 形 成 誘 導 機 構 を 検 討 し た 。 そ の 効 果 、 セ オ ブ 口 キ シ ド は 個 々 の 細 胞 を 肥 大 さ せ 塊 茎 形 成 誘 導 を 促 進 し て い る こ と が 明 か に な っ た 。 5．バレイショ（S´，´6ビm〃´朋L．）茎断片組織培養法を用い、己肪P〇6′〇聊甜の培養濾液より 5種 の 塊 茎 形 成 誘 導 物 質 を 単 離 し た 。 こ の5種 の う ち2種 は セ オ プ 口 キ シ ド と5‐ hydroxylasiodiplodinで あ っ た 。 葉 面 散 布 で の 効 果 を 検 討 し た と こ ろ、 その 促進 効果 が認められた。
学位論文審査の要旨 主 査 教 授 吉原 照彦 副 査 教 授 田原 哲士 副査 助教授 松浦英幸
学 位 論 文 題 名
PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEIVIICAL STUDIES ON THE ACTION IVIECHANisrvi OF THEOBROXIDE
（ セオ ブロキシ ドの作用 機作に関 する生理・ 生化学的 研究）
本論 文 は159項 か らな る 英 文論 文 であ り 、図45、表29、ス キーム4を含 む。別に 、 参 考 論文1編(in press)が 添 え られ て いる 。
植物 の生長は 環境要因 によって大 きく支配 されてい る。特に 日長は多 大な影響 カを 有し ている。 日長支配 による植物 生長の機 構を明ら かにし、 これらの 知見を農 業に応 用 で き れ ば、 生 産 性の 向 上な ど 多 大な 貢 献 が期 待 でき る 。 本研 究 はLasiodiplodia theobromaeより 単離され たセオブ 口キシドを 植物化学 調節剤と して利用 する上で の基 礎的 なデータ を提示す るものであ る。具体 的にはセ オブロキ シド処理 によるバ レイシ ヨ(Solanum tuberos'umL．）の塊茎形成誘導、アサガオ(Pharbitis nil)の花芽誘導をあきらか にし 、その作 用機構に ついても検 討を加え た。また 、圃場試 験ではセ オブ口キ シド処 理によルバレイショ(S. tuberosumL．）塊茎の収量が20％向上する試験結果を得ており、
植物化学調節剤としての利用の可能性を示した。
1．短目植物であるバレイショ(S. tuberosum'L．）、アサガオ(P. nil)は短目処理を施すとそ れぞ れ塊茎形 成、花芽形 成の誘導 が促進さ れる。夜 間に一定 時間、光 を照射すると この 促進効果 が阻害され る。しか しながら 、セオブ 口キシド を葉部に 噴霧する事で この阻害効果を克服できた。
2．長日条件下、セオブ口キシドを葉面に噴霧する事で、パレイショ(S. tuberosumL．）、
アサガオ(P. nil)に、それぞれ塊茎形成、花芽の誘導を促進する事ができる。しかし、
ジャスモン酸(JA)の生合成阻害剤のsalicylhydroxamic acid (SHAM)をセオブ口キシド と共 に上記の 条件で葉面 に散布す るとその 効果が阻 害された 。しかし ながら、バレ
イシ ョ（ふtuberosumL．）茎断片組織培養法を用いて試験したところ、SHAMはJA,セ オブ 口キ シド に対 し相 乗効 果を示 しバレイショマイク口チューバー形成誘導を示し た。
3長日条件下、セオブ口キシドをバレイショ(S. tuberosumL．）、アサガオ(P. 7iDの葉面 に噴霧する事でJA、tuberonic acid (TA)の葉部での含量の上昇ならびにlipoxygenase (LOX)活 性 の 上昇 が 確 認 で き た 。 し か しこ の効 果はSHAMによ って 阻害 され た。二 つのcDNA(PLX13‑1 and PLX13‑3)フラ グヌ ント をク 口ー ニング し、塩基配列を分析 し た 。 そ の 結 果 、 両cDNAは13‑LOXs familyに 属 す る こ と が 示 さ れ た 。PLX13‑1 は 主 に 葉 部 で 、 PLX13‑3は 根 部 で 発 現 し て い る こ と が 明 か と な っ た 。 4．組織 学的にセオブ口キシドの塊茎形成誘導機構を検討した。その効果、セオブ口キ シ ド は 個 々の 細胞 を肥大 させ 塊茎 形成 誘導 を促 進し てい るこ とが 明か にな った。
5．/ヾレイショ(S. tuberosumL．）茎断片組織培養法を用い、E．theobromaeの培養濾液より 5種 の 塊 茎 形 成誘 導 物 質 を 単 離 し た 。 こ の5種 の う ち2種 は セ オ ブ 口キ シド と5− hydroxylasiodiplodinであった。葉面散布での効果を検討したところ、その促進効果 が認められた。
本研 究の 成果 によ ルセ オブ 口キシドが植物化学調節剤として有望であることを明か に し た 。 日 長 に 敏 感 な 植 物 に は 特 に 有望 であ ると 思わ れた 。そ の作 用はLOXの 関与 す る生 合成 経路 を促 進す るこ とにより発現しているものと示唆された。よって審査員 一 同は 高夕 全が 博士 （農 学） の学位を受けるのに十分な資格を有するものと認めた。
