博 士 （ 農 学 ） 温

博 士 （ 農 学 ） 温    売 林

     学位論文題名

    Survey of Physiologically Active Plant Secondary Metabolites by Using ノゅカロ髭07nyces cochlioides Zoospores     (Aphanomyces cochlioides の 遊 走 子 を 用 い た      生理活性植物二次代謝産物の探索）

学 位 論 文 内 容 の 要 旨

  卵 菌類(Oomycetes:新 しい 分類 では ，菌 界か ら独 立さ せ てPeronosporomycetesとされてい る） には ，Phytophthora，Pythium, Aphanomyces属などが 含まれ，植物病原性のものが少な くな い， それ らは 生活 環の 一 部に，鞭毛を有し運動能を備 えた遊走子の世代を持つ．ホウレ ンソ ウ根腐れ病やピートの苗立 枯れ病の原因菌であるAphanomyces cochlioidesは，難防除土 壌病原菌として知られている．本研究では ，土壌病原菌の生物合理的制御研究の一環として，

A cochliozdes遊走子の示す走化性を指標に，宿主あるいは 非宿主植物の二次代謝産物を検索 し た ． 検 定 法 は ， 試 料 を ガ ス ク 口 マ ト グ ラ フ イ ー 用担 体ク ロモ ソル ブW AWに 塗布 し， 遊 走子 懸濁 液に 投下 ，粒 子周 辺 の遊走子の応答（誘引，忌避 ，遊泳停止，被のう化など）を低 倍率 の顕 微鏡 下で 観察 する と いう簡便な担体法を用いた． 結果は以下のように要約される．

1．コブシ(Magnolia praecoc鶴ゞ鋤ロKo泣．）の果実の粗抽出物が遊走子に忌避応答を起こさせ る こと から ，成 分検 索を 行い ， 既知 リグ ナン6種 類を 単離 し たが ，活 性は 弱く1％ 溶液を塗 布 し た 担 体 （1個 当 た り約40ngの供 試化 合物 を含 む） で， 忌避 活性 が観 察さ れ た． 同時 に 得 ら れ た セ ス キ テ ル ベン のpa曲enolideも遊 走子 に対 する 生理 作用 は顕 著で は なか った ．

2． ヒユ 科ケ イト ウ(Celosia cristata L.)は ，Acochlioidesに 感受 性で ，無 傷芽 生えの根 を 用い た遊 走子 誘引 試験 では ， 顕著 な誘 引現 象が 観察 されたことからc． cristataL．var.

childisii Hort.の芽生えに含まれる遊走子 誘引物質を追究した．顕著な誘引活性物質として，

先 に親 和関 係に ある ホウ レン ソ ウ， ピー ト， シ口 ザに その 存在 が知 られ てい た本 菌の宿主 特 異 的 遊 走 子 誘 引 物 質cochl̲iophilinA(1)及 び合 成品 の生 物検 定で1より も誘 引活 性が 大 き い こ と の 分 か っ て い た 化 合 物2を 主 要 な 誘 引 活 性 物 質 と し て 単 離 し た ． そ の他 活性 は 弱 い が 化 合 物3，4，5の 存 在 も 確 認 し た ． 本 研 究 に よ っ て ア カ ザ 科 以 外 の 親 和関 係に あ る ヒユ 科植 物に も化 合物1が存 在す るこ とが 確認 され たこ と は，cochliophilinA(1)が感染 成 立に 重要 な役 割を 果た して いることの間接的な証拠のひ とっとなりうるものと思われる．

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3．ケイトウ芽生えのcochliophilinA(1)含量を知るために，抽出，部分分画法を検討し，

特 異なケミ カルシフ ト値を与える化合物1のメチレンジオキシ基の積分強度を内部標準 の それと比 較するH‑NMR法 を応用し て，定量実 験を行った．新鮮重1グラムに少なくと も約1.4 lx9(= 1.4 ppm)が含まれていることが明らかになった．この値は，ホウレンソウ新 鮮根部の含量5.3 ht9の1/4程度ではあるが，0.0005 ppm溶液を塗布した担体でも誘引作 用 が見られ ることよ り，芽生 えの無傷根 の誘引性 は1や2に依っていると考えられた．

4.関連成分の存在が期待される開花期ケイトウの地上部のフラボノイド成分についても 検索を行った．その結果，cristatein (6)と命名した新規イソフラポンと既知イソフラボン (tlatlancuayin,7）を単離同定することができた．ヒユ科植物にはこれまでに，5，2 ― dihydroxy‑6，7‑methylenedioxyisoflavoneとそのモノメチルェーテル2種類，ジヌチルエーテ ル（ 〓7）の合 計4種類の 存在が知られているが，化合物6のようにフラポノイド骨格炭 素にヒドロキシメチル基の置換した天然の化合物は，フラパノンで1例が知られているに 過ぎず，cristatein (6)は天然フラボノイドとしては極めて珍しい構造のものである．

5．化学分類学的な興味から，他の植物成分についても，遊走子誘引活性を調べた．ヒユ 科ノゲイ卜ウ(Celosia argentea L.)は，A．cochlioidesに感染すると報告されているが，本 種 の芽生え にも，1及 び2が含ま れることを 質量分析 ，H‑NMRおよび 薄層ク口 マトグラ フイーにより確認した．その他ヒユ科ハゲイトウ(A. tricolor L.)，アオピュ（Aretro触耽岱 LI），ナデシコ科カワラナデシコ（D洳m恥叩翻b恥L），シソ科シソぽ8m励丿m胞鮒恥Bd仕，）

の粗抽出液にも，強い遊走子誘引活性がみられた．

  OH O

1 cochliophilinA

○ HO     4

7  tlatlancuayin

H3C H3C

H3C

OHO     2

H3C

○CHp     3

OCHgJ

   5      6  cristatein

H3 3｜ 4｜

本研究によってケイトウより単離，構造     解 析 が な さ れ た フ ラ ポ ノ イ ド

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学位論文審査の要旨 主 査    教 授    田原哲士 副 査    教 授    鍋田憲助 副査   助教授   橋床泰之

     学位 論文題名

    Survey of Physiologically Active Plant Secondary Metabolites by Using 丿ゆカロ刀 D 刀び C ￠ SC 〇 C カ fZDZ ぬ SZOOSporeS

(Aphanomyces cochlioides の遊走子を用いた    生 理 活 性 植 物 二 次 代 謝 産 物 の 探 索 ）

本 論 文 は 、158ペ ー ジ の 英 文 論 文 で 、 引 用 文 献188、 図31、 表11、 ス キ ー ム12を 含 み 、 要 旨3ペ ー ジ 、 略 号 一 覧2ペー ジが 添え られ てい る 。ま た、 参考 論文3編 が付 さ れて いる 。   卵 菌類(Oomycetes:新しい分類では、Peronosporomycetesとされる）に は、Phytophthora、 Pythium、Apha omyce,ゞ属などが含まれ、植物病原性のものが少なくな い。それらは生活環 の一 部に 、鞭 毛を 有し 運動 能を 備えた遊走子の世代を持つ。本研究では 、ホウレンソウ根腐 れ病やピートの苗立枯れ病の原因菌である4：ph 舶啣珊ゞ印めめむ枷の遊走子が示す走化性を 指標 に、 宿主 ある いは 非宿 主植 物の二次代謝産物を検索している。試料 をガスク口マトグラ フイ ー用 担体 粒子 に塗 布し 、遊 走子懸濁液に投下、粒子周辺の遊走子の 応答を低倍率の顕微 鏡下で観察するという簡便な生物検定法（担体法）を用 いて、以下のような結果を得ている。

1．コブシ(Magnolia praecoc珊み触Ko也．）の果実の粗抽出 物が遊走子に忌避応答を起こさせ る こと か ら、 成分 検索 を行 い、 既知 リグ ナン6種類 を単 離し たが 、活 陸は 弱く1％溶液を塗 布 し た 担 体 （ 約40ngの 供 試 化 合 物 を 含 む ） で 、 忌避 活性 を観 察し た。 セス キテ ル ベン の pam蛾 16hdeも 単 離 さ れ た が 遊 走 子 に 対 す る 生 理 作 用 は 顕 著 で は な か っ た 。

2．ヒ ユ科 ケイ ト ウ(Celosia cristata L.)は 、AIcochlioidesに感受性で、無傷芽生えの根 を用いた遊走子誘引試験でも顕著な誘引現象が観察された。c． cristataL．var. childisii Hort.

の 芽生 えに 含ま れる 遊走 子誘引物質を追究し、親 和関係にあるアカザ科植物ホウレンソウ、

ピ ー ト 、 シ ロ ザ に そ の 存 在 が 知 ら れ て い た 本 菌 遊 走 子 に 対 す る 宿 主 特 異 的 誘 引 物 質 cochliophilinA(1)及 び合 成品 の生 物検 定で1より も誘 引活 性が 大き いこ との 分かっていた 化 合 物2を 主 要 な 誘 引 活 性 物 質 と し て 単 離 し た。 関連 化合 物3、4、5の存 在も 確認 した 。

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3． 化合 物1のメチレンジオキシ基の積分強度を内部標準物質のそれと比較するH・NMR 法による定量実験を行い、ケイトウ芽生え新鮮重1グラムにcochliophilinA(1)が少なく とも約1.4 yg(= 1.4 ppm)含まれることを明らかにした。この値は、ホウレンソウ根部の 含量5.3 ygの1/4程度 では あるが 、0.0005 ppm溶液を塗布した担体（1を約2fg含む）

でも誘引作用が見られたことから、芽生えの無傷根の誘引性は1や2によると判断した。

4.開花期のケイトウ地上部成分検索を行い、cristatein (6)と命名した新規イソフラボンと 既知イソフラボン(tlatlancuayin,7）を単離同定した。ヒユ科植物にはこれまでに、7の関 連 化合 物4種類の存在が知られているが、化合物6のようにフラポノイド骨格炭素にヒ ド口キシメチル基の置換した天然の化合物は、フラパノンで1例が知られているに過ぎず、

cristatein (6)は 天 然 フ ラ ポ ノ イ ド と し て は極 めて 珍し い構 造の もの であ った 。

5． 化 学 分 類 学 的 な 興 味 か ら 、 各 種 植 物 成 分 の 遊 走 子 誘 引 活 性 も 調 べ た 。A cochlioidesに 感 受 性 と さ れ て い る ヒ ユ 科 ノ ゲ イ ト ウ(Celosia argentea L.)の 芽 生 え に も ，1及 び2が 含 ま れ る こ と を 質 量 分 析 ，H‑NMRお よ び 薄 層 ク 口 マ ト グ ラ フ イ ー に よ り 確 認 し た 。 そ の 他 ヒ ユ 科 ハ ゲ イ ト ウ(A. tricolor L.)、 ア オ ビ ュ （Aretro触 絨 L． ） 、 ナ デ シ コ 科 カ ワ ラ ナ デ シ コ

（Dむn厩 恥sゆ め 恥L． ） 、 シ ソ 科 シ ソ （P馴 ぬ 丿mを ぷc開JB五 仕 ． ） の 粗 抽 出 液 に も 強 い 遊 走 子 誘 引 活 性 が み ら れ た 。

  以上、本研究により、親和関係にあるヒユ科植物にも、従来アカザ科植物にのみ存在が 知られていた宿主特異的遊走子誘引物質cochliophilinA(1)が存在することを初めて明ら かにし、その含量を測定、1がAI cochlioidesの感染成立に重要な役割を果たしていること を支持する重要な証拠を得ている。また、生合成的ならびに化学分類学的にも興味深い新 規イソフラポン(4)を、ケイトウより単離し構造を明らかにしており、これらの成果は、

植物病理学や植物化学の面から高く評価されている。

  よって、審査員一同は、Wen Yaolin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。

囀 ◎ ‥ ヨ   9  D oHO ・ ヨ 辧 く 〕 瀞

    OHO  OCH30  3

1   cochliophilin A      2       5‑O‑methylcochliophilin A H3C

OHO     4

H3C 覊驚嚼ざ

    OHOH0  6

．  OCH3

6  cristatem

ー181−