JP2013067656A - Inhibitor of biosynthesis of plant hormone auxin, chemical plant regulator comprising the inhibitor as active ingredient, herbicidal agent, and use thereof - Google Patents

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幸久 嶋田
Hideki Goda
秀樹 郷田
Tomoe Tachikawa
巴 立川
Takahiro Ishii
貴広 石井
Kazuo Soeno
和雄 添野
Shozo Fujioka
昭三 藤岡
Tadao Asami
忠男 浅見
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inhibitor of the synthesis of endogenous auxin, and further, to provide a plant growth inhibitor or a herbicidal agent utilizing the auxin biosynthesis inhibitor.SOLUTION: There are disclosed a method for screening a candidate for an auxin biosynthesis inhibitor capable of inhibiting the expression of an auxin-inducible gene, by adding each of candidate compounds for the auxin inhibitor to a plant, a method for selecting a compound capable of actually inhibiting the auxin synthesis in a plant, by adding each of candidate compounds to the plant, disrupting the plant and then measuring the amount of endogenous auxin, and a method for selecting a compound capable of inhibiting the production of indolpyruvic acid in the presence of a trytophan deaminase and trytophan which are prepared in advance. More specifically, an auxin biosynthesis inhibitor comprising AVG, AOA, AOIBA, L-AOPP or an analogue thereof, and a plant growth regulator or a herbicidal agent comprising the compound as an active ingredient are disclosed.

Description

本願発明は、オーキシン(インドール-3-酢酸等)の生合成阻害剤を有効成分として含有する植物化学調節剤または除草剤に関する。更に、本願発明は、該植物化学調節剤を用いて、様々な植物種において、様々な生育段階、器官において植物の生育を人為的に制御する方法に関する。   The present invention relates to a phytochemical regulator or herbicide containing a biosynthesis inhibitor of auxin (such as indole-3-acetic acid) as an active ingredient. Furthermore, the present invention relates to a method for artificially controlling the growth of plants in various growth stages and organs in various plant species using the phytochemical regulator.

オーキシンは、植物ホルモンとして最初に認識された物質で、植物の示す屈曲性に関与するホルモンとして、同定された。その後、主要な天然オーキシンとしては、インドール−3-酢酸(IAA)であることが明らかにされ、IAA以外にも、インドール-3-酪酸、4−クロロインドール酢酸、及びフェニル酢酸などが知られている。また合成オーキシンとしては、2,4,ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)、α-ナフタレン酢酸(NAA)、2,6-ジクロロ安息香酸などが知られている(非特許文献1)。   Auxin is the first substance recognized as a plant hormone, and has been identified as a hormone involved in plant flexibility. Later, it was revealed that the main natural auxin was indole-3-acetic acid (IAA). Besides IAA, indole-3-butyric acid, 4-chloroindoleacetic acid, and phenylacetic acid were known. Yes. As synthetic auxins, 2,4, dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), α-naphthaleneacetic acid (NAA), 2,6-dichlorobenzoic acid and the like are known (Non-patent Document 1).

天然オーキシンであるIAAは不安定であり、植物体内では分解経路も存在するため、農業用途には、合成オーキシンが用いられていることが多い。例えば、水田での双子葉植物除草剤としては、4-(4-chloro-o-tolyloxy)butyric acid (MCPB)や2,4-Dが用いられている。また2,3,5-トリヨード安息香酸(TIBA)は、側芽の発芽、成長を高めることができる。さらに、組織培養には、2,4−Dやナフタレン酢酸(NAA)が用いられる。また、発根には、NAAやインドール酪酸が用いられている。また、例えば、トマトでは、4−クロロフェノキシ酢酸は、未受精のトマトでも着果促進する効果がある(非特許文献1)。   Synthetic auxin is often used for agricultural applications because IAA, a natural auxin, is unstable and has degradation pathways in plants. For example, 4- (4-chloro-o-tolyloxy) butyric acid (MCPB) and 2,4-D are used as dicotyledonous herbicides in paddy fields. In addition, 2,3,5-triiodobenzoic acid (TIBA) can enhance the germination and growth of side buds. Furthermore, 2,4-D or naphthalene acetic acid (NAA) is used for tissue culture. For rooting, NAA and indolebutyric acid are used. Further, for example, in tomato, 4-chlorophenoxyacetic acid has an effect of promoting fruit set even in unfertilized tomato (Non-patent Document 1).

植物体内でオーキシンはコリスミ酸から合成され、以前は、L-トリプトファン(L-Trp)を経由して合成されると考えられていたが、現在では大きく分けて(1)L-Trpを経由する経路と、(2)L-Trpを経由しない経路の2つの経路が確認されている。L-Trpを経由する経路は、さらに4つ以上の枝に分岐しており、それぞれの経路は異なった酵素によって触媒されている(図1)。現在でも、どの経路が主要経路なのか、あるいはどのような役割分担があるのかは不明である。   Auxin is synthesized from chorismate in plants, and was previously thought to be synthesized via L-tryptophan (L-Trp), but now it is broadly divided into (1) via L-Trp. Two routes have been confirmed: a route and (2) a route that does not go through L-Trp. The route via L-Trp is further branched into four or more branches, each route catalyzed by a different enzyme (Figure 1). Even now, it is unclear which route is the main route and what role it has.

自身はほとんどオーキシン活性を示さないが、IAAなどのオーキシンと競合してオーキシンの結合部位を奪うことにより、オーキシン作用を拮抗的に阻害する抗オーキシンも合成されている。抗オーキシンとしては、2,4-ジクロロフェノキシイソ酪酸(PCIB)等が知られている。また、マレイン酸ヒドラジド、マレイン酸ヒドラジドコリンなども、オーキシンの作用を抑制し、細胞分裂を阻害すると共に、伸長を抑制することが知られている。タバコの芯止め後のえき芽発生抑制や、野菜の発芽抑制に用いられている(非特許文献2)。   Anti-auxin that antagonizes the auxin action by synthesizing with auxin such as IAA and depriving the binding site of auxin by competing with auxin such as IAA has been synthesized. As an anti-auxin, 2,4-dichlorophenoxyisobutyric acid (PCIB) and the like are known. In addition, maleic hydrazide, maleic hydrazide choline, and the like are also known to suppress the action of auxin, inhibit cell division, and suppress elongation. It is used to suppress the emergence of buds after tobacco cores and to prevent the germination of vegetables (Non-patent Document 2).

増田芳雄編著「植物ホルモン入門」オーム社(平成4年(1992年)7月30日発行)第9−17及び41−45頁Edited by Yoshio Masuda “Introduction to Plant Hormone” Ohmsha (published July 30, 1992), pages 9-17 and 41-45 農薬ハンドブック1998年版編集委員会編「農薬ハンドブック1998年版」社団法人日本植物防除協会発行 第10版 平成10年(1998年)12月15日 第525-526頁Pesticides Handbook 1998 Edition Editorial Board “Agricultural Chemicals Handbook 1998” published by Japan Plant Control Association 10th edition December 15, 1998 (pp.525-526)

これまで、抗オーキシンと呼ばれるオーキシンの信号を阻害するとされる物質(PCIBなど)や、オーキシン極性輸送阻害剤と呼ばれるTIBAなど、オーキシンの作用を制御する化合物としては知られていたが、内在性オーキシンの量を制御する(減少させる)物質は知られていなかった。また、モデル植物を中心に分子遺伝学が発達した今日に於いても、内生オーキシン量が減少する突然変異体は知られておらず、RNAi法やアンチセンス法など分子生物学的な手法を用いても内生オーキシンの量を抑制する技術は存在しなかった。本年4月になって、PLP酵素の変異体taa1/sav3/wei8が単離され、本遺伝子とそのファミリー遺伝子(TAR2)の2重変異体wei8 tar2変異体ではIAA内生量が半分以下に減少することが報告された(Cell 133: 177-191 (2008); Cell 133 164-176 (2008))。   Until now, compounds that control the action of auxin such as substances that inhibit auxin signals called anti-auxin (such as PCIB) and TIBA called auxin polar transport inhibitor have been known, but endogenous auxin No substance is known to control (reduce) the amount of. In addition, even today, when molecular genetics has developed mainly in model plants, mutants that reduce endogenous auxin levels are not known, and molecular biological methods such as RNAi and antisense methods are not used. There was no technology to suppress the amount of endogenous auxin even when used. In April of this year, the PTA enzyme mutant taa1 / sav3 / wei8 was isolated, and the double mutant wei8 tar2 mutant of this gene and its family gene (TAR2) produced less than half the amount of IAA endogenous. A decrease was reported (Cell 133: 177-191 (2008); Cell 133 164-176 (2008)).

今日のオーキシン生合成経路に関する知見では、オーキシンは網目状の多様な経路を通して合成されており、そもそも一つの化合物(つまり一つの酵素反応の阻害)で、その生合成を強く阻害することは困難と考えられてきた。   According to today's knowledge of the auxin biosynthetic pathway, auxin is synthesized through a variety of reticulated pathways, and it is difficult to strongly inhibit its biosynthesis in the first place (ie, inhibition of one enzyme reaction). Has been considered.

他方、植物の内在性のオーキシン合成量を調節できれば、更に効率的に植物成長を調節できる可能性がある。   On the other hand, if the endogenous auxin synthesis amount of a plant can be adjusted, plant growth may be more efficiently controlled.

今日、国際市場で最も良く普及している除草剤グリホサートは、芳香族アミノ酸合成経路の阻害剤である(つまり、コリスミ酸の上流で代謝を阻害)。一方、本願発明で提供される化合物は、芳香族アミノ酸合成経路経路の下流末端に位置するオーキシンの生合成経路を阻害する。従って、既存の除草剤よりも制御する経路がより狭く、特異的であるため、本願発明によって提供される薬剤は、既存の除草剤よりも副作用が少なく、作用の選択性が高く、より効率的に(すなわち低濃度で)植物を除草する効果をもたらすことが期待できる。   Today, the most popular herbicide glyphosate in the international market is an inhibitor of the aromatic amino acid synthesis pathway (ie, inhibiting metabolism upstream of chorismate). On the other hand, the compound provided by the present invention inhibits the auxin biosynthesis pathway located at the downstream end of the aromatic amino acid synthesis pathway. Therefore, since the control pathway is narrower and more specific than existing herbicides, the drug provided by the present invention has fewer side effects, higher selectivity of action and more efficient than existing herbicides. Can be expected to have an effect of weeding plants (ie at low concentrations).

そこで、本願発明は、内在性のオーキシンの合成阻害剤を提供することを第1の課題とする。更に本願発明は、上記オーキシン生合成阻害剤を使用する植物成長制御剤または除草剤を提供することを第2の課題とする。   Accordingly, a first object of the present invention is to provide an endogenous auxin synthesis inhibitor. Furthermore, a second object of the present invention is to provide a plant growth regulator or herbicide using the auxin biosynthesis inhibitor.

本願発明者等は、その類まれなる洞察力により、オーキシン生合成阻害作用を奏する化合物を見出して、本願発明を完成させた。   The inventors of the present application have found a compound having an auxin biosynthesis inhibitory action based on their insight and completed the present invention.

本願発明は、オーキシン誘導性遺伝子の発現を妨げるオーキシン生合成阻害剤候補をスクーニングする方法を提供する。これにはオーキシン応答性遺伝子に対するプローブを担持するマクロアレイを用いて、オーキシン誘導性遺伝子の発現を妨げる候補をスクーニングする方法を含む。さらに、本願発明は、実際に植物に前記オーキシン阻害剤候補を添加し、その後植物体を破砕して生体内のオーキシン量を測定することにより、オーキシン阻害剤の候補が植物体内でオーキシン合成を阻害しているオーキシン阻害剤候補をオーキシン阻害剤として選抜する、オーキシン生合成阻害剤のスクリーニング方法を提供する。さらに、オーキシン生合成経路のうち、L-TrpからIndole-3-pyrvic acid(IPyA)を合成する酵素抽出液に対して、前記オーキシン阻害剤候補とL-Trpを添加し、IPyAの生成を妨げる候補化合物をスクーニングする方法を含む。   The present invention provides a method of screening auxin biosynthesis inhibitor candidates that interfere with auxin-inducible gene expression. This includes methods of screening candidates that interfere with auxin-inducible gene expression using a macroarray carrying probes for auxin-responsive genes. In addition, the present invention actually adds the auxin inhibitor candidate to the plant, then crushes the plant and measures the amount of auxin in the living body so that the auxin inhibitor candidate inhibits auxin synthesis in the plant. A screening method for an auxin biosynthesis inhibitor is provided that selects a candidate auxin inhibitor as an auxin inhibitor. Furthermore, among the auxin biosynthetic pathways, the auxin inhibitor candidate and L-Trp are added to the enzyme extract that synthesizes Indole-3-pyrvic acid (IPyA) from L-Trp to prevent the production of IPyA A method of screening a candidate compound is included.

また、本願発明は、オーキシン生合成阻害剤を提供する。本願発明は、L-trpを経由してIAAを合成する経路で働く、ピリドキサルリン酸(PLP)要求性の酵素又はL-tryptophanを脱アミノ化してIndole-3-pyrvic acid(IPyA)に変換するトランスデアミナーゼを阻害することにより、オーキシン生合成を阻害する阻害剤を提供する。   The present invention also provides an auxin biosynthesis inhibitor. The invention of the present application is a transatom that depyamidates pyridoxalphosphate (PLP) -requiring enzyme or L-tryptophan that works in the pathway for synthesizing IAA via L-trp and converts it to Indole-3-pyrvic acid (IPyA) Inhibitors that inhibit auxin biosynthesis are provided by inhibiting deaminase.

より具体的には、本願発明は、AVG(aminoethoxyvinylglycine、2-amino-4-(2-aminoethoxy)-3-butenoic acid(USP3869277))、AOA(aminooxyacetic acid)、2-aminooxy isobutyric acid hydlochloride (AOIBA)、L-aminooxyphenylpropionic acid (L-AOPP)を含有するオーキシン生合成阻害剤及びこれらを有効成分とする植物成長調節剤を包含する。   More specifically, the present invention relates to AVG (aminoethoxyvinylglycine, 2-amino-4- (2-aminoethoxy) -3-butenoic acid (USP3869277)), AOA (aminooxyacetic acid), 2-aminooxyisobutyric acid hydlochloride (AOIBA). Auxin biosynthesis inhibitors containing L-aminooxyphenylpropionic acid (L-AOPP) and plant growth regulators containing these as active ingredients.

本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願2007-152808号の明細書および/または図面に記載される内容を包含する。   This specification includes the contents described in the specification and / or drawings of Japanese Patent Application No. 2007-152808, which is the basis of the priority of the present application.

オーキシン合成経路を示す。オーキシンはコリスミ酸から合成され、L-Trpを経由する経路と、経由しない経路の2つの経路が確認されている。L-Trpを経由する経路は、4つ以上の枝に分岐しており、それぞれの経路は異なった酵素によって触媒される。それぞれの経路の中間体と生合成反応を触媒する酵素(または遺伝子)の名称(略号)を記す。The auxin synthesis pathway is shown. Auxin is synthesized from chorismate and has been confirmed to have two pathways: L-Trp route and non-route route. The route through L-Trp is branched into four or more branches, each route catalyzed by a different enzyme. The intermediates of each pathway and the names (abbreviations) of enzymes (or genes) that catalyze biosynthetic reactions are described. エチレン誘導性遺伝子(A)とオーキシン誘導性遺伝子(B)のAVG処理に対する挙動を示す。(A)エチレン応答性遺伝子の発現。(B)オーキシン応答性遺伝子の発現。The behavior of ethylene-inducible gene (A) and auxin-inducible gene (B) with respect to AVG treatment is shown. (A) Ethylene responsive gene expression. (B) Expression of an auxin responsive gene. AVG処理後のシロイヌナズナ内生IAA量の変化を示す。The change of Arabidopsis endogenous IAA amount after AVG treatment is shown. ACCとオーキシン生合成中間体を用いた、AVG処理からの遺伝子発現回復実験を示す。The experiment of gene expression recovery from AVG treatment using ACC and auxin biosynthesis intermediate is shown. AVG, AOAがオーキシン応答性遺伝子の発現を抑制する。AVG and AOA suppress the expression of auxin responsive genes. オーキシンとその生合成中間体を用いた、αメチルトリプトファン(Met-Trp)処理からの根の伸長回復実験を示す。The root elongation recovery experiment from α-methyltryptophan (Met-Trp) treatment using auxin and its biosynthetic intermediate is shown. オーキシンと生合成中間体を用いた、AVG処理からの根の伸長回復実験を示す。An experiment of root elongation recovery from AVG treatment using auxin and a biosynthetic intermediate is shown. In vitroでのL-トリプトファンからIPyAへの変換酵素(コムギ由来)に対するAVGの抑制作用。Inhibitory effect of AVG on L-tryptophan to IPyA converting enzyme (derived from wheat) in vitro. シロイヌナズナ芽生の生育へのAVG、AOAの効果。Effects of AVG and AOA on the growth of Arabidopsis buds. In vitro でのL-トリプトファンからIPyAへの変換酵素(シロイヌナズナ由来)に対するAVG, L-AOPPの効果。Effect of AVG and L-AOPP on L-tryptophan to IPyA converting enzyme (derived from Arabidopsis thaliana) in vitro. In vitro でのL-トリプトファンからIPyAへの変換酵素(シロイヌナズナ由来)に対するAOA, AOIBAの効果。Effect of AOA and AOIBA on L-tryptophan to IPyA converting enzyme (derived from Arabidopsis thaliana) in vitro. L-AOPPとD-AOPPによるオーキシン応答性遺伝子の発現への影響。L、D-AOPP処理におけるIAA応答性遺伝子発現量Effect of L-AOPP and D-AOPP on auxin-responsive gene expression. L, I-responsive gene expression level in D-AOPP treatment L-AOPPのシロイヌナズナ生育への影響を示す写真。A photograph showing the effect of L-AOPP on Arabidopsis thaliana growth. シロイヌナズナIAA内生量への影響。(A)阻害剤1h処理後のIAA内生量。(B)阻害剤1h処理後の1株あたりのIAA内生量。Effects on Arabidopsis IAA endogenous production. (A) IAA endogenous amount after treatment with inhibitor 1h. (B) IAA endogenous amount per strain after treatment with inhibitor 1h. イネIAA内生量への影響。コシヒカリ阻害剤処理3h IAA内生量。Effects on rice IAA endogenous production. Koshihikari inhibitor treatment 3h IAA endogenous amount. 阻害剤とIAA前駆体の構造。Structure of inhibitors and IAA precursors.

1.はじめに
植物体内でのオーキシンの合成経路は複雑で、網目状であることが示されてきた (図1)。現在までのところ、どの経路が、内在性のオーキシンの主要な合成経路であるかは確認されていない。そのため、どの経路のどの酵素反応を阻害すれば、内在性オーキシン生合成を阻害し、それによって植物の成長を制御または抑制できるか明らかではない。
1. Introduction The pathway of auxin synthesis in plants has been shown to be complex and reticulated (Figure 1). To date, it has not been identified which pathway is the main synthetic pathway for endogenous auxin. Therefore, it is not clear which enzyme reaction of which pathway can be inhibited to inhibit endogenous auxin biosynthesis, thereby controlling or suppressing plant growth.

2.遺伝子発現及びマイクロアレイを用いるオーキシン生合成阻害剤候補のスクリーニング方法
本願発明者等は、既に、オーキシンに応答して発現の影響を受ける遺伝子、つまりオーキシン誘導性遺伝子を多数分離している。
2. Gene Expression and Screening Method for Auxin Biosynthesis Inhibitor Candidate Using Microarray The present inventors have already separated a large number of genes that are affected by expression in response to auxin, that is, auxin-inducible genes.

本願発明者等は、このようなオーキシン誘導性遺伝子に対するプローブを担持するマクロアレイを用いて、オーキシン誘導性遺伝子の発現を妨げるオーキシン生合成阻害剤候補をスクーニングできることを見出した。このようなマイクロアレイとしては、以下の表1に記載の任意の遺伝子を適宜選択し、該遺伝子の塩基配列と同一の少なくとも20オリゴヌクレオチドをプローブとして、周知の任意のマイクロアレイ上に載せたものを使用できる。   The inventors of the present application have found that a auxin biosynthesis inhibitor candidate that interferes with the expression of an auxin-inducible gene can be screened using a macroarray carrying a probe for such an auxin-inducible gene. As such a microarray, an arbitrary gene described in Table 1 below is appropriately selected, and at least 20 oligonucleotides identical to the base sequence of the gene are used as probes and used on any known microarray it can.

例えばシロイヌナズナにおいては、表1に掲げられる任意の遺伝子を、例えば、10種類以上選択し、各遺伝子に対するに対する20オリゴヌクレオチド以上からなるプローブを用いるマイクロアレイ及び当該マイクロアレイを用いるオーキシン生合成阻害剤候補のスクリーニング方法を包含する。ここで、マイクロアレイシステムとしては、たとえば、affymetrixのGeneChip systemを用いることができる。   For example, in Arabidopsis thaliana, any of the genes listed in Table 1 is selected, for example, 10 types or more, and a microarray using a probe comprising 20 oligonucleotides or more for each gene, and screening for auxin biosynthesis inhibitor candidates using the microarray Includes methods. Here, for example, an affymetrix GeneChip system can be used as the microarray system.

本マイクロアレイを用いて、例えば、オーキシン等対象化合物の存在下で発現が誘導される程度と、試験化合物の存在下で発現が抑制される程度を比較することで、オーキシン生合成阻害剤候補を選抜できる。具体的には、例えば、シロイヌナズナ(アラビドプシス)のようなモデル植物に、対象化合物としてオーキシンを与える場合の遺伝子発現のレベルを測定する。次にオーキシンを与えない場合での遺伝子発現の程度を測定して、これらを比較する。更に、該試験植物に試験化合物を与えた場合と与えない場合での遺伝子発現とを比較する。オーキシンの存在下で発現が増大する遺伝子群が、前記試験化合物の存在下で発現が減少する関係があるようであれば、当該試験化合物をオーキシン生合成阻害剤候補として選抜できる。   Using this microarray, auxin biosynthesis inhibitor candidates are selected by comparing, for example, the degree to which expression is induced in the presence of the target compound such as auxin and the degree to which expression is suppressed in the presence of the test compound. it can. Specifically, for example, the level of gene expression when auxin is given as a target compound to a model plant such as Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) is measured. Next, the degree of gene expression when auxin is not given is measured and compared. Furthermore, gene expression is compared between when the test compound is given to the test plant and when it is not given. If a gene group whose expression increases in the presence of auxin is related to a decrease in expression in the presence of the test compound, the test compound can be selected as an auxin biosynthesis inhibitor candidate.

一方、オーキシン応答性遺伝子のプロモーターを利用して人為的に作成したマーカー遺伝子(例えば、DR5-GUSやSAUR-GUSなど)を組み込んだ遺伝子組換え植物体に対して、候補化合物を処理し、マーカー遺伝子の発現レベルを測定することによっても候補化合物を選抜することができる。あるいは、野生型植物に候補化合物を処理し、処理後の植物からトータルRNAを抽出して、オーキシン応答性遺伝子の発現量を定法に従って測定することによって、オーキシン応答性遺伝子の発現を抑制する化合物の中から、候補を選抜することも可能である。   On the other hand, a genetically modified plant into which a marker gene (for example, DR5-GUS, SAUR-GUS, etc.) artificially created using the promoter of an auxin-responsive gene is incorporated is treated with a candidate compound. Candidate compounds can also be selected by measuring gene expression levels. Alternatively, by treating a candidate compound in a wild-type plant, extracting total RNA from the treated plant, and measuring the expression level of the auxin-responsive gene according to a standard method, It is also possible to select candidates from among them.

Figure 2013067656
Figure 2013067656

本発明者等は、このようなマイクロアレイを用いたスクリーニング方法により、オーキシン生合成阻害剤候補として、AVGを同定した。   The present inventors have identified AVG as a candidate for an auxin biosynthesis inhibitor by a screening method using such a microarray.

3.IAA生合成や酵素活性を指標としたオーキシン生合成阻害剤のスクリーニング方法
植物体内でオーキシン合成を阻害する化合物は、実際に植物体に試験化合物又はオーキシン等の対象化合物を添加して、その後植物体を破砕して、質量分析装置等を用いて、生体内のオーキシン量を測定し、スクリーニングすることができる。
3. Screening method for auxin biosynthesis inhibitors using IAA biosynthesis and enzyme activity as an index. Compounds that inhibit auxin synthesis in the plant body are actually added to the plant body with a test compound or a target compound such as auxin, and then the plant body body. The amount of auxin in the living body can be measured and screened using a mass spectrometer or the like.

また、上記2.で選ばれたオーキシン阻害剤候補が、植物体内でオーキシン合成を阻害している否かは、実際に植物体にオーキシン生合成阻害剤候補を添加して、その後植物体を破砕して、質量分析装置等を用いて、生体内のオーキシン量を測定し確認することもできる。この方法により、本願発明者らは、AVG及びその類縁体がオーキシン生合成阻害剤であることを確認した。   The above 2. Whether or not the auxin inhibitor candidate selected in step 1 inhibits auxin synthesis in the plant body is actually added to the plant body and then the plant body is crushed and mass spectrometry is performed. The amount of auxin in the living body can be measured and confirmed using a device or the like. By this method, the present inventors confirmed that AVG and its analogs are auxin biosynthesis inhibitors.

さらに、オーキシン生合成経路の中間体をAVGと同時に植物に投与することで、当該化合物がAVGによる成育阻害を回復するか否かを検討した。これにより、本願発明者等は、AVGの成育阻害の作用点が、植物体内でのオーキシンの生合成経路上に存在することを確認した。さらに、植物より抽出した酵素活性をin vitroにおいて評価する系を確立した。この酵素活性の評価系を用いてAVGの作用点を調べ、オーキシン生合成を阻害するターゲットの1つは、ピリドキサルリン酸(PLP)要求性の酵素、又はL-tryptophanを脱アミノ化してIndole-3-pyrvic acid(IPyA)に変換するトランスデアミナーゼ、より好適なオーキシン生合成を阻害するターゲットとしては、L-tryptophanを脱アミノ化してIndole-3-pyrvic acid(IPyA)に変換するピリドキサルリン酸(PLP)要求性のトランスデアミナーゼであることを見出した。従って、これら酵素活性の阻害剤をin vitroでスクリーニングすることによっても、オーキシン合成阻害剤を探索できる。   Furthermore, whether or not the compound recovered the growth inhibition by AVG was investigated by administering an intermediate of the auxin biosynthetic pathway to plants simultaneously with AVG. Thus, the inventors of the present application have confirmed that the action point of AVG growth inhibition exists on the auxin biosynthesis pathway in the plant body. Furthermore, we established a system for in vitro evaluation of enzyme activity extracted from plants. Using this enzyme activity evaluation system, AVG action sites were investigated, and one target that inhibits auxin biosynthesis is the enzyme that requires pyridoxalphosphate (PLP), or L-tryptophan, which is deaminated to Indole-3 -Pyridoxal phosphate (PLP) that converts L-tryptophan into Indole-3-pyrvic acid (IPyA) by deaminating L-tryptophan as a target to inhibit auxin biosynthesis It was found to be an auxotrophic transdeaminase. Therefore, auxin synthesis inhibitors can also be searched by screening for inhibitors of these enzyme activities in vitro.

4.ピリドキサルリン酸(PLP)要求性の酵素の阻害剤又はトリプトファンアミノ基転移酵素の阻害剤を有効成分として含有するオーキシン生合成阻害剤
本願発明のオーキシン生合成阻害剤には、AVG及びその類縁体からなるピリドキサルリン酸要求性酵素の阻害剤を包含する。
4). Auxin biosynthesis inhibitor containing an inhibitor of pyridoxalphosphate (PLP) -requiring enzyme or tryptophan aminotransferase as an active ingredient The auxin biosynthesis inhibitor of the present invention comprises AVG and its analogs Inhibitors of pyridoxal phosphate-requiring enzyme are included.

また、本願発明は、ピリドキサルリン酸(PLP)要求性の酵素(トランスデアミナーゼ、デカルボキシラーゼ、C-Sライエース、ラセマーゼ等を含む)の阻害剤を用いて、オーキシンの生合成を阻害することが可能であることを初めて示す。特に、PLP要求性酵素の阻害剤として知られる化合物の中から、前記3.の方法によってオーキシンの生合成を阻害する化合物を新たに選抜することが可能である。PLP要求性酵素の阻害剤としては、例えば、Annual Review of Biochemistry 73:383-415 (2004)に記載の化合物が知られている。本発明者等はこのようなスクリーニングを行うことにより、ACC合成酵素(PLP要求性酵素)の阻害剤として知られているAOA(aminooxyacetic acid)がオーキシン生合成を阻害できることを見いだした。よって、AOAの類縁体も本願発明のオーキシン生合成阻害剤に包含する。   In addition, the present invention is capable of inhibiting auxin biosynthesis using inhibitors of pyridoxalphosphate (PLP) -requiring enzymes (including trans-deaminase, decarboxylase, CS lyase, racemase, etc.). For the first time. In particular, among the compounds known as inhibitors of PLP-requiring enzymes, the above-mentioned 3. By this method, it is possible to newly select a compound that inhibits auxin biosynthesis. As inhibitors of PLP-requiring enzymes, for example, compounds described in Annual Review of Biochemistry 73: 383-415 (2004) are known. The present inventors have found that AOA (aminooxyacetic acid) known as an inhibitor of ACC synthase (PLP-requiring enzyme) can inhibit auxin biosynthesis by conducting such screening. Therefore, analogs of AOA are also included in the auxin biosynthesis inhibitor of the present invention.

また、本願発明は、トランスデアミナーゼ(例えば、Trpアミノトランスフェラーゼ、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ)の阻害剤を用いて、オーキシンの生合成を阻害することが可能であることを初めて示す。特に、トランスアミナーゼ阻害剤として知られる化合物の中から、前記3.の方法によってオーキシンの生合成を阻害する化合物を新たに選抜することが可能である。PLPを要求しないトランスアミラーゼとしては、例えばフェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)がある。PALの阻害剤としては、例えばPhytochemistry68:407-415 (2007)やPhytochemistry62:415-422 (2003)に記載の化合物、具体的には、1-amino-3-phenylpropylphosphonate、1-amino-2-(4-fluorophenyl)ethylphosphonic acid、(R)-1-amino-2-phenylwthylphosphonic acid、1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acidが知られている。本発明者等はこのようなスクリーニングを行うことにより、PALの阻害剤として知られているL-AOPPがオーキシン生合成を阻害できることを見いだした。よって、L-AOPPの類縁体も本願発明のオーキシン生合成阻害剤に包含する。   The present invention also shows for the first time that it is possible to inhibit auxin biosynthesis using inhibitors of transdeaminase (eg, Trp aminotransferase, phenylalanine ammonia lyase). In particular, among the compounds known as transaminase inhibitors, 3. By this method, it is possible to newly select a compound that inhibits auxin biosynthesis. An example of transamylase that does not require PLP is phenylalanine ammonia lyase (PAL). Examples of PAL inhibitors include compounds described in Phytochemistry 68: 407-415 (2007) and Phytochemistry 62: 415-422 (2003), specifically 1-amino-3-phenylpropylphosphonate, 1-amino-2- ( 4-fluorophenyl) ethylphosphonic acid, (R) -1-amino-2-phenylwthylphosphonic acid, and 1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acid are known. The present inventors have found that L-AOPP, known as a PAL inhibitor, can inhibit auxin biosynthesis by conducting such screening. Therefore, L-AOPP analogs are also included in the auxin biosynthesis inhibitors of the present invention.

具体的には、下記(式I)又は(式II)から選ばれる化合物を有効成分として含有するオーキシン生合成阻害剤が挙げられる。   Specifically, an auxin biosynthesis inhibitor containing, as an active ingredient, a compound selected from the following (formula I) or (formula II).

Figure 2013067656
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但し、Rはカルボキシル基又はホスホン基を意味する。Rは水素原子もしくはメチル基を示す。Rはアミノ基、又はアミノオキシ基を示す。Rは、水素又はR5-CH2-であって、ここで、R5は、炭素原子が塩素又はメチル基で修飾されていてもよい、インドール環、ナフタレン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピロール環を示す。 However, R 1 is meant a carboxyl group or phosphonic group. R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 3 represents an amino group or an aminooxy group. R 4 is hydrogen or R 5 —CH 2 —, wherein R 5 is an indole ring, naphthalene ring, benzene ring, pyridine ring, which may be modified with a chlorine or methyl group, A pyrrole ring is shown.

Figure 2013067656
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R6は、アミノ基を有していても良い炭素数1−4のアルキル基を示す。 R 6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have an amino group.

更に具体的には、

Figure 2013067656
More specifically,
Figure 2013067656

但し、Rはカルボキシル基、又はホスホン基を意味する。Rは水素原子もしくはメチル基を示す。Rはアミノ基、又はアミノオキシ基(-O-NH2)を示す。 However, R 1 is meant a carboxyl group, or a phosphonic group. R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 3 represents an amino group or an aminooxy group (—O—NH 2 ).

不斉炭素の立体構造は、R1がカルボキシル基の場合にはS体がより好ましく、R1がホスホン基の場合にはR体が好ましい。 The steric structure of the asymmetric carbon is more preferably the S form when R 1 is a carboxyl group, and the R form is preferred when R 1 is a phosphone group.

R5は炭素原子が塩素又はメチル基で置換されていてもよい、インドール環、ナフタレン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピロール環を示す。具体的には、R5としては、

Figure 2013067656
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が挙げられる。 R 5 represents an indole ring, naphthalene ring, benzene ring, pyridine ring or pyrrole ring, the carbon atom of which may be substituted with chlorine or a methyl group. Specifically, as R 5 ,
Figure 2013067656
Figure 2013067656
Is mentioned.

好適には、R1がカルボキシル基のものとしては、L-AOPPや

Figure 2013067656
が、R1がホスホン基のものとしては、1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acidや
Figure 2013067656
がそれぞれ挙げられる。 Preferably, when R 1 is a carboxyl group, L-AOPP or
Figure 2013067656
However, when R 1 is a phosphonic group, 1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acid and
Figure 2013067656
Respectively.

また、好適には、R3がアミノ基のものとしては、 1-amino-2-(1H-indol-3-yl)ethylphosphonic acidや1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acid、R3がアミノオキシ基のものとしては、AOPPや2-(aminooxy)-3-(1H-indol-3-yl)propanoic acidが挙げられる。 Preferably, when R 3 is an amino group, 1-amino-2- (1H-indol-3-yl) ethylphosphonic acid, 1-amino-2-phenylethyl-phosphonic acid, R 3 is aminooxy Examples of the group include AOPP and 2- (aminooxy) -3- (1H-indol-3-yl) propanoic acid.

また、具体的には、2-amino-4-methoxy-3-butenoic acid (AMB)やリゾビトキシン(2-amino-4-(2-amino-3-hydroxypropoxy)-3-butenoic acid)を包含する。特に、L-tryptophanの類縁体、2-amino-4-alkoxy-3-butenoic acidの構造を持つ化合物とそれらの塩は有効である。図17参照。   Specifically, it includes 2-amino-4-methoxy-3-butenoic acid (AMB) and lysobitoxin (2-amino-4- (2-amino-3-hydroxypropoxy) -3-butenoic acid). In particular, L-tryptophan analogs, compounds having the structure of 2-amino-4-alkoxy-3-butenoic acid and their salts are effective. See FIG.

5.植物成長制御剤
本願発明のオーキシン生合成阻害剤は、根の伸長の阻害を始め、芽生えの成長抑制などの植物成長抑制剤、植物成長制御剤、又は除草剤として使用することができる。例えば、オーキシン生合成阻害剤は、タルク、クレー、でんぷん、水等の各種担体と混合して、固体製剤としても、又は液体製剤としても使用することができる。液体製剤としては、適宜の担体を用いて、液剤、乳剤、マイクロエマルション、サスポエマルション、油剤、油性フロアブルなどの液体製剤化をすることができる。固体製剤としては、粉末剤、粒剤、顆粒剤、錠剤、水和剤、顆粒水和剤などとして用いることができる。更に、農薬等の製剤上使用される補助剤、例えば展着剤、乳化剤、着色剤等を必要に応じて添加することができる。
5. Plant Growth Control Agent The auxin biosynthesis inhibitor of the present invention can be used as a plant growth inhibitor, a plant growth regulator, or a herbicide, such as inhibition of root elongation, suppression of growth of seedlings. For example, the auxin biosynthesis inhibitor can be mixed with various carriers such as talc, clay, starch, water and used as a solid preparation or a liquid preparation. As the liquid preparation, liquid preparations such as liquids, emulsions, microemulsions, suspoemulsions, oils, and oily flowables can be prepared using an appropriate carrier. As a solid preparation, it can be used as a powder, granule, granule, tablet, wettable powder, wettable granule and the like. Furthermore, auxiliary agents used in preparations such as agricultural chemicals, for example, spreading agents, emulsifiers, coloring agents and the like can be added as necessary.

[実施例1]
オーキシン誘導性遺伝子とエチレン誘導性遺伝子のAVG処理に対する挙動
野生型シロイヌナズナ(コロンビア)の種子を4℃で48時間低温処理した後、1/2MS(Murashige&Skoog) 1%Sucroseを含む液体培地で7日間培養した。このシロイヌナズナの芽生えを10μMのAVG、10μMのエチレン前駆体ACC(アミノシクロプロパンカルボン酸)、又は1μMのIAAで3時間処理した。このシロイヌナズナの芽生えからトータルRNAを精製した後、Affymetrix社のプロトコールに従ってGeneChipを用いて遺伝子の発現レベルを測定した。結果を図2に示す。縦軸はAVG処理に対する遺伝子の発現応答を無処理のコントロールに対する比の対数(Signal Log Ratio)で示す。横軸はそれぞれACC処理(図2A)とIAA処理(図2B)に対する遺伝子発現の応答を無処理のコントロールに対するSignal Log Ratioで示す。AVGはエチレン生合成の阻害剤として知られており、ACC処理とAVG処理をエチレン誘導性遺伝子を対象としてプロットして(図2A)比較すると、既知のように負の相関が見られた。一方、IAA処理とAVG処理を、オーキシン誘導性遺伝子をプロットして(図2B)比較すると負の相関が見られた。この結果はAVGがこれまで考えられていた、エチレン抑制作用だけでなく、オーキシン抑制作用も持っていることを示唆している。なお、使用したAVGは、以下の実施例も含む全てS体である。
[Example 1]
Behavior of Auxin-Inducible Gene and Ethylene-Inducible Gene upon AVG Treatment Wild-type Arabidopsis (Colombia) seeds were chilled at 4 ° C for 48 hours, then cultured in liquid medium containing 1 / 2MS (Murashige & Skoog) 1% Sucrose for 7 days did. The Arabidopsis seedlings were treated with 10 μM AVG, 10 μM ethylene precursor ACC (aminocyclopropanecarboxylic acid), or 1 μM IAA for 3 hours. After total RNA was purified from the Arabidopsis seedlings, the gene expression level was measured using GeneChip according to the protocol of Affymetrix. The result is shown in figure 2. The vertical axis shows the gene expression response to AVG treatment as a logarithm of the ratio (Signal Log Ratio) to the untreated control. The horizontal axis shows the gene expression response to ACC treatment (FIG. 2A) and IAA treatment (FIG. 2B), respectively, as a Signal Log Ratio with respect to the untreated control. AVG is known as an inhibitor of ethylene biosynthesis. When ACC treatment and AVG treatment were plotted for ethylene-inducible genes (FIG. 2A) and compared, a negative correlation was seen as is known. On the other hand, when IAA treatment and AVG treatment were compared by plotting auxin-inducible genes (FIG. 2B), a negative correlation was observed. This result suggests that AVG has not only an ethylene inhibitory action that has been considered so far, but also an auxin inhibitory action. The AVG used is all S-body including the following examples.

[実施例2]
AVG処理後のシロイヌナズナ内生IAA量の変化
野生型シロイヌナズナ(コロンビア)の種子を4℃で48時間低温処理した後、1/2MS 1%Sucroseを含む液体培地で7日間培養した。このシロイヌナズナの芽生えにAVG4、10,又は40μMを24時間処理した。このシロイヌナズナの芽生えをメタノールで抽出後、内部標準物質として13C6-IAAを添加した。抽出液を濃縮後、N(CH3)2 HPLCカラムで精製し、IAA溶出画分を分取。IAA画分をトリメチルシリル化後、GC-MSで定量分析した。結果を図3に示す。AVG処理によりシロイヌナズナ内生IAA量は処理したAVGの濃度に依存して減少した。
[Example 2]
Changes in Arabidopsis Endogenous IAA Amount after AVG Treatment Wild-type Arabidopsis (Colombia) seeds were cold-treated at 4 ° C. for 48 hours, and then cultured in a liquid medium containing 1 / 2MS 1% Sucrose for 7 days. The seedlings of Arabidopsis were treated with AVG4, 10, or 40 μM for 24 hours. After the Arabidopsis seedlings were extracted with methanol, 13C6-IAA was added as an internal standard substance. After concentrating the extract, it was purified by N (CH 3 ) 2 HPLC column, and the IAA elution fraction was fractionated. The IAA fraction was trimethylsilylated and quantitatively analyzed by GC-MS. The results are shown in Figure 3. The amount of Arabidopsis endogenous IAA decreased by AVG treatment depending on the concentration of AVG treated.

[実施例3]
ACCとオーキシン関連化合物を用いた、 AVG処理からの遺伝子発現回復実験
野生型シロイヌナズナ(Col.)の種子を4℃で48時間低温処理した後、 1/2MS 1%Sucroseを含む液体培地で7日間培養した。このシロイヌナズナの芽生えに40μM AVGと10μMのエチレン生合成前駆体ACC、IAA、IAA生合成前駆体IPyA(Indole-3-pyruvic acid)、又はIAAld(Indole-3-acetaldehyde)を24時間処理した。これらシロイヌナズナの芽生えからRNAを精製した後、Taqmanプローブを用いた定量PCR法(ABI PRISM7500)を用いてオーキシン作用の指標となる遺伝子の一つである、IAA19/ At3g15540遺伝子の発現レベルを測定した。プライマーはフォワード(GAGCATGGATGGTGTGCCTTAT)、リバースプライマー(TTCGCAGTTGTCACCATCTTTC)、TaqManプローブ(FAM-ATAAGCTCTTCGGTTTCCGTGGCATCG-TAMRA)を用い、測定は文献に記載の方法によって行った(PlantPhysiol131:287-297)。結果を図4に示す。
[Example 3]
Gene expression recovery from AVG treatment using ACC and auxin-related compounds Wild-type Arabidopsis (Col.) seeds were chilled at 4 ° C for 48 hours, then in a liquid medium containing 1 / 2MS 1% Sucrose for 7 days Cultured. The Arabidopsis seedlings were treated with 40 μM AVG and 10 μM ethylene biosynthesis precursor ACC, IAA, IAA biosynthesis precursor IPyA (Indole-3-pyruvic acid), or IAAld (Indole-3-acetaldehyde) for 24 hours. After purifying RNA from these Arabidopsis seedlings, the expression level of the IAA19 / At3g15540 gene, which is one of the genes for auxin action, was measured using a quantitative PCR method (ABI PRISM7500) using a Taqman probe. The primer was forward (GAGCATGGATGGTGTGCCTTAT), reverse primer (TTCGCAGTTGTCACCATCTTTC), TaqMan probe (FAM-ATAAGCTCTTCGGTTTCCGTGGCATCG-TAMRA), and the measurement was performed by the method described in the literature (PlantPhysiol131: 287-297). The results are shown in FIG.

縦軸は対照区を1とした遺伝子発現レベルの相対値を示す。 IAA19遺伝子の発現レベルはIPyAを経るオーキシン生合成の前駆体(IPyA, IAAld)で対照区レベルまで回復した。この傾向はACCをさらに加えても変化しなかった。この結果は、AVGはIAAの生合成を阻害することにより、オーキシン応答性遺伝子の発現を抑制することを示す。また、AVGによるオーキシン応答性遺伝子の発現抑制効果はエチレンの生合成阻害を介した間接作用ではないことを示す。   The vertical axis shows the relative value of the gene expression level with the control group as 1. The expression level of IAA19 gene was restored to the control level with the precursor of auxin biosynthesis via IPyA (IPyA, IAAld). This trend did not change with the addition of ACC. This result indicates that AVG suppresses the expression of auxin-responsive genes by inhibiting the biosynthesis of IAA. Moreover, it is shown that the inhibitory effect of auxin-responsive gene expression by AVG is not an indirect action through inhibition of ethylene biosynthesis.

[実施例4]
AVG、AOA処理後のオーキシン誘導生遺伝子の発現変化
野生型シロイヌナズナ(コロンビア)の種子を4℃で48時間低温処理した後、 1/2MS 1%Sucroseを含む液体培地で7日間培養した。このシロイヌナズナの芽生えに、AVGまたはAOAを1、5,又は20μMで24時間処理した。AOAはAVGと同様にピリドキサルリン酸依存性酵素の作用を阻害することで、エチレンの生合成を阻害することが知られている。処理後のシロイヌナズナの芽生えからRNAを精製した後、Taqman プローブを用いた定量PCR法を用いてオーキシン作用の指標となるIAA1、IAA2遺伝子の発現レベルを測定した(図5)。縦軸は対照区を1とした遺伝子発現レベルの相対値を示す。 IAA1/ At4g14560、IAA2/ At3g23030遺伝子共にAVG処理では濃度に依存してその発現量が減少した。同様にAOA処理によってもオーキシン誘導生遺伝子の発現は減少したが、その作用はAVGよりもやや弱かった。
[Example 4]
Changes in Auxin-Induced Live Gene Expression after AVG and AOA Treatment Wild-type Arabidopsis (Colombia) seeds were chilled at 4 ° C. for 48 hours and then cultured in a liquid medium containing 1 / 2MS 1% Sucrose for 7 days. The Arabidopsis seedlings were treated with AVG or AOA at 1, 5, or 20 μM for 24 hours. Like AVG, AOA is known to inhibit the biosynthesis of ethylene by inhibiting the action of pyridoxalphosphate-dependent enzymes. RNA was purified from the Arabidopsis seedlings after the treatment, and the expression levels of IAA1 and IAA2 genes, which serve as indicators of auxin action, were measured using a quantitative PCR method using a Taqman probe (FIG. 5). The vertical axis shows the relative value of the gene expression level with the control group as 1. In both IAA1 / At4g14560 and IAA2 / At3g23030 genes, the expression level decreased with AVG treatment depending on the concentration. Similarly, AOA treatment also reduced the expression of auxin-induced live genes, but the effect was slightly weaker than AVG.

[実施例5]
オーキシンとその関連化合物を用いた、 Met-Trp処理又はAVG処理からの根の伸長回復実験
野生型シロイヌナズナ(Col.)の種子を4℃で48時間低温処理した後、1/2MS 1%Sucroseを含む寒天培地で2日間培養した。このシロイヌナズナの芽生をαメチルトリプトファン(Met-Trp)を含む1/2MS 1%Sucrose寒天培地に移植し垂直に6日間生育させた。Met-TrpはL-Trpの合成経路を上流で阻害するが、Met-Trpによる生育阻害をIAAとその生合成前駆体が回復できるかどうか、根の伸長回復を指標に観察した。結果を図6に示す。
[Example 5]
Root extension recovery from Met-Trp or AVG treatment using auxin and related compounds Wild-type Arabidopsis (Col.) seeds were chilled at 4 ° C for 48 hours, then 1 / 2MS 1% Sucrose The cells were cultured for 2 days on the agar medium containing them. The Arabidopsis seedlings were transplanted to 1 / 2MS 1% Sucrose agar medium containing α-methyltryptophan (Met-Trp) and allowed to grow vertically for 6 days. Met-Trp inhibited the L-Trp synthesis pathway upstream, but we observed whether growth inhibition by Met-Trp could be recovered by IAA and its biosynthetic precursors, and root elongation recovery as an indicator. The results are shown in FIG.

対照区(A)と比較してMet-Trp処理により根の伸長が著しく阻害された(B)。この根の伸長阻害作用はインドール(Indole)とトリプトファン(Trp)で回復するが(C、D)、他のオーキシン前駆物質では回復しなかった(E-K)。この結果はMet-Trpがトリプトファンやインドールの上流でこれらの生合成を阻害していることを示している。   Compared to the control group (A), Met-Trp treatment significantly inhibited root elongation (B). This root elongation inhibitory effect was restored by indole and tryptophan (Trp) (C, D) but not by other auxin precursors (E-K). This result indicates that Met-Trp inhibits their biosynthesis upstream of tryptophan and indole.

同様に、発芽2日後のシロイヌナズナの芽生えをAVGとオーキシンとその前駆物質を含む1/2MS 1%Sucrose寒天培地培地に垂直に並べ、6日後根の伸長回復を観察した。結果を図7に示す。対照区(A)と比較してAVG処理により根の伸長が著しく阻害された(B)。この根の伸長阻害作用はインドールとL-トリプトファン(C、D) 、IPyAを経るオーキシン合成経路の前駆体で回復するが(I-J)、IPyAを経由しない他の前駆体では回復しなかった(E-H)。またインドールやL-トリプトファンの回復と比較してインドールピルビン酸を経るオーキシン合成経路の化合物での回復は顕著であった。この結果はAVGがインドールからIAAが合成される途中のステップでオーキシン合成を阻害していることを示している。一方、インドールや、L-トリプトファンでも根の伸長が部分的に回復するのは、IAAの合成経路が複数有り、インドールやL-トリプトファンがAVGによって阻害されない経路を経由してIAAに変換されるからであると考えられる。   Similarly, Arabidopsis seedlings 2 days after germination were arranged vertically in 1 / 2MS 1% Sucrose agar medium containing AVG, auxin and its precursors, and 6 days later, root recovery was observed. The results are shown in FIG. Compared with the control group (A), AVG treatment significantly inhibited root elongation (B). This root elongation inhibitory effect was restored by indole and L-tryptophan (C, D), a precursor of the auxin synthesis pathway via IPyA (IJ), but not by other precursors not via IPyA (EH). ). The recovery of auxin synthesis pathway compounds via indolepyruvic acid was remarkable compared with the recovery of indole and L-tryptophan. This result indicates that AVG inhibits auxin synthesis at a step during the synthesis of IAA from indole. On the other hand, indole and L-tryptophan partially recover root elongation because there are multiple IAA synthetic pathways, and indole and L-tryptophan are converted to IAA via a pathway that is not inhibited by AVG. It is thought that.

[実施例6]
In vitroでのL-トリプトファンからIPyAの変換に対するAVG, AOAの抑制作用
コムギ胚芽抽質物(Wg)と5mM L-トリプトファン、0.2mMピリドキサルリン酸(PLP)、0.5mM 2オキソグルタル酸(20X)、及び4mM EDTAを、ホウ酸緩衝液中で30℃で90分間反応した。産物をMeOHを含むイミダゾールバッファー中でヒドロキシアミンによりオキシムに誘導体化する。溶液を塩酸酸性にした後、酢酸エチルで抽出、OASIS MCXカラムで精製し、生成したIPyAの量をLC/MS/MSを用いて測定した(LC: HP 1100 Series HPLC System (Hewlett Packard/Agilent Technologies), MS: QSTAR Pulsar (PE Sciex/Applied Biosystems))。結果を図8に示す。なお、図8中、−TrpはL-トリプトファンを添加しなかったことを、−2OXは2オキソグルタル酸(20X)を添加しなかったことを、更に―PLPはピリドキサルリン酸(PLP)を添加しなかったことを、それぞれ示す。L-トリプトファンから生じるIPyAの量は、PLP, 2OXの添加に依存して増加した。またその量はAVGまたはAOAを加えることにより減少した。このことはトリプトファンからインドールピルビン酸へのオーキシン生合成ステップがPLP酵素によって触媒されており、その活性をAVG、AOAが阻害していることを示している。
[Example 6]
Inhibitory effect of AVG and AOA on L-tryptophan to IPyA conversion in vitro Wheat germ extract (Wg) and 5 mM L-tryptophan, 0.2 mM pyridoxal phosphate (PLP), 0.5 mM 2 oxoglutarate (20X), and 4 mM EDTA was reacted for 90 minutes at 30 ° C. in borate buffer. The product is derivatized to oxime with hydroxyamine in imidazole buffer containing MeOH. The solution was acidified with hydrochloric acid, extracted with ethyl acetate, purified with an OASIS MCX column, and the amount of IPyA produced was measured using LC / MS / MS (LC: HP 1100 Series HPLC System (Hewlett Packard / Agilent Technologies ), MS: QSTAR Pulsar (PE Sciex / Applied Biosystems)). The results are shown in FIG. In FIG. 8, -Trp did not add L-tryptophan, -2OX did not add 2 oxoglutaric acid (20X), and -PLP did not add pyridoxal phosphate (PLP). It shows that each. The amount of IPyA generated from L-tryptophan increased depending on the addition of PLP and 2OX. And the amount was reduced by adding AVG or AOA. This indicates that the auxin biosynthesis step from tryptophan to indole pyruvate is catalyzed by PLP enzyme, and its activity is inhibited by AVG and AOA.

[実施例7]
シロイヌナズナ芽生えの生育へのAVG、AOAの効果
野生型シロイヌナズナ(コロンビア)の種子を4℃で48時間処理した後、1/2MS1%SucroseにAVGを10μM (B)、2μM (D)含む寒天培地で培養した。結果を図9に示す。(A)(C)は対照区。21℃で培養し、14日目 (C)(D)と30日目(A)(B)に観察をおこなった。2μM AVG処理により発芽後の芽生えの育成が阻害された(D)。また、10μMでは、芽生えは発芽直後に白化して枯死した。根の伸長方向は、重力に従わず、方向が定まっていない。
[Example 7]
Effects of AVG and AOA on the growth of Arabidopsis seedlings After treatment of wild-type Arabidopsis (Colombia) seeds at 4 ° C for 48 hours, 1 / 2MS1% Sucrose in an agar medium containing 10 µM (B) and 2 µM (D) of AVG Cultured. The results are shown in FIG. (A) and (C) are control plots. The cells were cultured at 21 ° C. and observed on the 14th day (C) (D) and the 30th day (A) (B). 2 μM AVG treatment inhibited the growth of seedlings after germination (D). At 10 μM, the seedlings were whitened and died immediately after germination. The direction of root extension does not follow gravity and the direction is not fixed.

野生型シロイヌナズナ(コロンビア)の種子を4℃で72時間処理した後、1/2MS 1%Sucroseに100μM AOAを含む液体培地(F)で21℃で6日間培養した。(E)は対照区。AOAの添加により、芽生えは地上部、地下部共に生育が抑えられたが、その作用はAVGよりも緩やかであった(図9)。   Wild type Arabidopsis thaliana (Colombia) seeds were treated at 4 ° C. for 72 hours, and then cultured in a liquid medium (F) containing 100 μM AOA in 1 / 2MS 1% Sucrose at 21 ° C. for 6 days. (E) is the control group. With the addition of AOA, the growth of seedlings was suppressed in both the above-ground and underground parts, but the action was slower than AVG (Fig. 9).

[実施例8]
In vitro でのL-トリプトファンからIPyAの変換酵素(シロイヌナズナ由来)に対するAVG, L-AOPPの効果
シロイヌナズナの芽生えを1/2MS 1%sucroseの培地で3日間生育させた。この芽生えを-80℃で凍結して粉砕し、抽出バッファー(40mM HEPES-OKH (pH7.6), 10 mM potassimu chloride, 5 mM magnesium chloride, 2 mM calcium chloride, 4 mM dithiothreitol)でタンパク質を抽出した。これを20000g10分間遠心したのち、Sephadex G-25カラムを用いてゲル濾過を行い、高分子画分を粗酵素抽出液として得た。これを用いて、L-トリプトファンからインドールピルビン酸への酵素反応を行った。
[Example 8]
Effect of AVG and L-AOPP on L-tryptophan to IPyA converting enzyme (derived from Arabidopsis thaliana) in vitro Arabidopsis seedlings were grown in a medium of 1 / 2MS 1% sucrose for 3 days. The seedlings were frozen at -80 ° C and pulverized, and the protein was extracted with an extraction buffer (40 mM HEPES-OKH (pH 7.6), 10 mM potassimu chloride, 5 mM magnesium chloride, 2 mM calcium chloride, 4 mM dithiothreitol). . After centrifugation at 20000 g for 10 minutes, gel filtration was performed using a Sephadex G-25 column to obtain a polymer fraction as a crude enzyme extract. Using this, an enzymatic reaction from L-tryptophan to indole pyruvate was performed.

反応は、抽出タンパク質76μg/ml, 0.1M borate buffer(pH 8.5), 0.25 mM L-トリプトファン、0.5mM 2-oxoglutaric acid、0.05 mM PLPの存在下で、35℃1時間暗所でインキュベートした。 インドールピルビン酸の生成量は実施例6に従って定量した。結果を図10に示す。コントロールとして、シロイヌナズナの抽出酵素を95℃5分間処理したものを用いた(EE Heat)。また、反応からPLPと2オキソグルタル酸を抜いた際に出来るIPyAの量も示した(No CoE)。抽出液を熱処理すると活性は検出されず、PLPと2オキソグルタル酸を除いた際は活性が50%以下となることから、この反応は、PLPと2オキソグルタルに依存した酵素反応であることがわかる。   The reaction was incubated at 35 ° C. for 1 hour in the dark in the presence of extracted protein 76 μg / ml, 0.1 M borate buffer (pH 8.5), 0.25 mM L-tryptophan, 0.5 mM 2-oxoglutaric acid, 0.05 mM PLP. The amount of indole pyruvic acid produced was determined according to Example 6. The results are shown in FIG. As a control, an Arabidopsis thaliana extract enzyme treated at 95 ° C. for 5 minutes was used (EE Heat). In addition, the amount of IPyA produced when PLP and 2-oxoglutaric acid were removed from the reaction was also shown (No CoE). When the extract was heat-treated, no activity was detected, and when PLP and 2 oxoglutaric acid were removed, the activity was 50% or less, indicating that this reaction is an enzyme reaction dependent on PLP and 2 oxoglutar.

次ぎに、阻害剤無し(complete)、AVG (10, 20, 50, 100 μM) 又はL-AOPP (0.1, 0.3, 1, 2 μM)を加えて反応を行った。   Next, the reaction was performed by adding complete inhibitor, AVG (10, 20, 50, 100 μM) or L-AOPP (0.1, 0.3, 1, 2 μM).

縦軸はIPyAの生成量を相対値で示す。図10Aには3回繰り返しの平均値を示す。AVG, L-AOPPは共にシロイヌナズナのIPyA合成酵素の活性を阻害した。
この結果を基に、IC50を算出したところ、AVGは47.9 μM, L-AOPPは0.77 μMとなり、L-AOPPはAVGよりも2桁程度高活性であった(図10 B,C)。
The vertical axis shows the amount of IPyA produced as a relative value. FIG. 10A shows the average value of three repetitions. Both AVG and L-AOPP inhibited the activity of IPyA synthase in Arabidopsis thaliana.
Based on these results, IC50 was calculated. As a result, AVG was 47.9 μM, L-AOPP was 0.77 μM, and L-AOPP was about two orders of magnitude more active than AVG (FIGS. 10B and C).

[実施例9]
In vitro でのL-トリプトファンからIPyAの変換酵素(シロイヌナズナ由来)に対するAOA, AOIBAの効果
実施例8と同様にシロイヌナズナの芽生えから粗酵素抽出液を生成し、酵素反応を行った。反応条件は実施例8と同一とした。コントロールとして、シロイヌナズナの抽出酵素を95℃5分間処理したもの(EE Heat)と、反応からPLPと2オキソグルタル酸を除いた際のIPyAの生成量を示した(No CoE)。インドールピルビン酸は実施例6に従って定量した。結果を図11に示す。縦軸はインドールピルビン酸の生成量を相対値で示す。グラフは3回繰り返しの平均値を示す。
[Example 9]
Effect of AOA and AOIBA on L-tryptophan to IPyA converting enzyme (derived from Arabidopsis thaliana) in vitro In the same manner as in Example 8, a crude enzyme extract was produced from Arabidopsis seedlings and subjected to enzymatic reaction. The reaction conditions were the same as in Example 8. As controls, an Arabidopsis thaliana extract enzyme treated at 95 ° C. for 5 minutes (EE Heat) and the amount of IPyA produced when PLP and 2-oxoglutaric acid were removed from the reaction (No CoE) are shown. Indolepyruvic acid was quantified according to Example 6. The results are shown in FIG. A vertical axis | shaft shows the production amount of indole pyruvic acid by a relative value. The graph shows the average value of three repetitions.

次に、阻害剤無し(complete)とAOIBA (1, 3, 10, 30 μM) ,又はAOA (0.1, 0.3, 1, 3 μM)を加えて反応を行った。   Next, the reaction was performed by adding no inhibitor (complete) and AOIBA (1, 3, 10, 30 μM) or AOA (0.1, 0.3, 1, 3 μM).

AOIBA, AOAは共にシロイヌナズナのIPyA合成酵素活性を阻害した。結果を基に、IC50を算出したところ、AOAは0.4 μM, AOIBAは1.26 μMとなり、いずれもAVGより高活性であった。   Both AOIBA and AOA inhibited the IPyA synthase activity of Arabidopsis thaliana. Based on the results, IC50 was calculated to be 0.4 μM for AOA and 1.26 μM for AOIBA, both of which were more active than AVG.

[実施例10]
L-AOPPとD-AOPPによるオーキシン応答性遺伝子の発現への影響
AOPPがインドールピルビン酸合成酵素を阻害する際の立体構造の特異性を明らかにするために、L-AOPPとD-AOPPのオーキシン応答性遺伝子発現に対する影響を調べた。
シロイヌナズナを1/2MS、1%sucroseを含む液体培地で7日間生育させ、L-AOPP (1, 3, 10, 30 μM)とD-AOPP( 1, 3, 10, 30 μM)で3 h処理し、植物体をサンプリングして、RNAを精製した。実施例3の方法に従って、IAA19/ At3g15540およびIAA1/ At4g14560遺伝子の発現レベルを定量PCRを用いて測定した。結果を図12に示す。D-AOPPはIAA遺伝子の発現を3μMから抑制した。一方、D-AOPPはIAA1遺伝子の発現を30 μMで阻害したが、IAA19遺伝子の発現は阻害しなかった。このことから、S体はR体よりもIAA遺伝子発現の阻害により効果的であると言える。S体の立体構造はL-トリプトファンの立体構造と相同の関係があり、これら化合物がL-トリプトファンのアナログとして働いていること、つまり、オーキシン生合成阻害にはS体がより効果的であることが示された(実験は2回繰り返しの平均値である。)。
[Example 10]
Effects of L-AOPP and D-AOPP on the expression of auxin-responsive genes
In order to elucidate the specificity of the three-dimensional structure when AOPP inhibits indole pyruvate synthase, we investigated the effects of L-AOPP and D-AOPP on auxin-responsive gene expression.
Arabidopsis thaliana was grown in a liquid medium containing 1 / 2MS and 1% sucrose for 7 days and treated with L-AOPP (1, 3, 10, 30 μM) and D-AOPP (1, 3, 10, 30 μM) for 3 h. The plant body was sampled and RNA was purified. According to the method of Example 3, the expression levels of the IAA19 / At3g15540 and IAA1 / At4g14560 genes were measured using quantitative PCR. The results are shown in FIG. D-AOPP suppressed IAA gene expression from 3 μM. On the other hand, D-AOPP inhibited IAA1 gene expression at 30 μM, but did not inhibit IAA19 gene expression. From this, it can be said that S body is more effective than R body by inhibiting IAA gene expression. The three-dimensional structure of S-form has a homologous relationship with the three-dimensional structure of L-tryptophan, and that these compounds work as analogs of L-tryptophan, that is, S-form is more effective in inhibiting auxin biosynthesis. (The experiment is an average of two replicates.)

[実施例11]
L-AOPPのシロイヌナズナ生育への影響
シロイヌナズナをL-AOPPを含む1%シュークロース1/2MS培地で生育させたが、生育阻害は見られなかった。これはL-AOPPがMS培地中で不安定であることが原因であった。そこで、MS培地成分を含まない糖寒天でL-AOPPのシロイヌナズナの生育への影響を調べた。シロイヌナズナ芽生えを4日間1%シュークロースを含む1/2MS培地で主根の長さが約1cmまで育てた。これらの幼植物体を薬剤を添加した1%シュークロースの寒天に移植し、4日間21℃で培養した。結果を図13及び図14に示す。
[Example 11]
Effect of L-AOPP on Arabidopsis thaliana growth Arabidopsis thaliana was grown in 1% sucrose 1 / 2MS medium containing L-AOPP, but no growth inhibition was observed. This was because L-AOPP was unstable in MS medium. Therefore, the influence of L-AOPP on the growth of Arabidopsis thaliana in sugar agar without MS medium components was examined. Arabidopsis seedlings were grown for 4 days in 1 / 2MS medium containing 1% sucrose to a main root length of about 1 cm. These seedlings were transplanted to 1% sucrose agar supplemented with drugs and cultured at 21 ° C. for 4 days. The results are shown in FIG. 13 and FIG.

30 μMのL-AOPPの存在下ではシロイヌナズナの根は左側に傾斜し、かつ波打って伸長した。これは根の重力屈性が正常に働いていないことを示しているとされている。これに対して、インドール、 Lトリプトファン, インドールピルビン酸を加えた場合には、根の重力屈性は回復した。また、1 nM IAAを添加した場合には重力屈性はほぼ回復したのに対し、10 nM IAAを添加した場合には、根の伸長に若干阻害が見られるが、根の重力屈性は完全に回復した。このことから、L-AOPPは重力屈性を制御するオーキシンの生合成を阻害し、この阻害はトリプトファンを経由するIAAの中間体とIAAで回復することが示された。なお、L-AOPPを50μM以上の濃度で処理すると主根の伸長が阻害され、この阻害はIAA、IPyAで回復した。   In the presence of 30 μM L-AOPP, Arabidopsis roots slanted to the left and wavyly elongated. This is said to indicate that the gravitropism of the root is not working properly. In contrast, the addition of indole, L-tryptophan, and indolepyruvic acid restored the root gravitropism. In addition, when 1 nM IAA was added, the gravitropism almost recovered, but when 10 nM IAA was added, the root elongation was slightly inhibited, but the root gravitropism was completely Recovered. This indicates that L-AOPP inhibits the biosynthesis of auxin that regulates gravitropism, and this inhibition is restored by an IAA intermediate via tryptophan and IAA. In addition, when L-AOPP was treated at a concentration of 50 μM or more, the elongation of the main root was inhibited, and this inhibition was recovered by IAA and IPyA.

[実施例12]
シロイヌナズナIAA内生量への影響
シロイヌナズナの芽生えを1/2MS寒天培地で6日間22℃連続光下で培養した。生育がそろっている芽生えを20株ずつ1/2MS液体培地(5ml)に移植し、24時間培養し、30 μMのAVGまたはL-AOPPで1時間処理した。内部標準としてd5-IAAを添加して、MeOHで抽出し、オアシスHLB, MCXカラムで精製し、LC-MS/MSでIAA量を定量した。LC-MS/MSによる定量分析は実施例6に記載の方法に従って行った。結果は図15に示し、3回の独立した実験結果の平均と標準誤差で、縦軸はIAA量を示す。左が生重量1g当たりのIAA量を示し、右が芽生え1本あたりのIAA量を示す。この結果、AVGとL-AOPPはどちらもIAAの内生量を大きく減少させた。
[Example 12]
Effect on Arabidopsis IAA Endogenous Growth Arabidopsis seedlings were cultured in 1/2 MS agar medium at 22 ° C. under continuous light for 6 days. Seedlings with sufficient growth were transplanted 20 strains into 1 / 2MS liquid medium (5 ml), cultured for 24 hours, and treated with 30 μM AVG or L-AOPP for 1 hour. D5-IAA was added as an internal standard, extracted with MeOH, purified with an oasis HLB, MCX column, and the amount of IAA was quantified by LC-MS / MS. The quantitative analysis by LC-MS / MS was performed according to the method described in Example 6. The results are shown in FIG. 15, and are the average and standard error of the results of three independent experiments, and the vertical axis indicates the amount of IAA. The left shows the amount of IAA per gram of fresh weight, and the right shows the amount of IAA per seedling. As a result, both AVG and L-AOPP significantly reduced the endogenous amount of IAA.

[実施例13]
イネIAA内生量への影響
イネ(コシヒカリ)の種を滅菌し、25℃3日間吸水させて発芽させた。これを寒天上に播種し、28℃で2日間培養した。
[Example 13]
Effect on IAA Endogenous Rice Rice (Koshihikari) seeds were sterilized and allowed to germinate by water absorption at 25 ° C. for 3 days. This was seeded on agar and cultured at 28 ° C. for 2 days.

生育がそろった芽生えを10 mlの水に10本ずつ移して、30 μMの阻害剤Met-Trp, AVG, AOA, L-AOPPの存在下で28℃3時間振とう培養した。培養後、芽生えを地上部、根、種子に分け、地上部と地下部のそれぞれに100 pg/mgFW(Fresh Weight、他の図面中のFWも同じ。)となるようにd5-IAAを内部標準物質として加え、実施例12に従って、IAAの量をLC-MS/MSを用いて定量した。結果を図16に示す。グラフの縦軸は生重量1mgあたりのIAA量を示す。この実験を3回繰り返した平均値と標準誤差を示している。トリプトファンの生合成を阻害するMet-TrpはIAAの内生量に影響を与えなかった。一方、AVG, AOA, L-AOPPはIAAの内生量を減少させた。   The seedlings with the same growth were transferred to 10 ml of water, and cultured with shaking at 28 ° C. for 3 hours in the presence of 30 μM inhibitors Met-Trp, AVG, AOA and L-AOPP. After cultivation, the seedlings are divided into the above-ground part, roots and seeds, and d5-IAA is used as an internal standard so that the above-ground part and the below-ground part are 100 pg / mg FW (Fresh Weight, FW in other drawings is the same). In addition to the substance, the amount of IAA was quantified using LC-MS / MS according to Example 12. The results are shown in FIG. The vertical axis of the graph indicates the amount of IAA per 1 mg of fresh weight. Average values and standard errors obtained by repeating this experiment three times are shown. Met-Trp, which inhibits tryptophan biosynthesis, did not affect the endogenous amount of IAA. On the other hand, AVG, AOA, L-AOPP decreased the endogenous amount of IAA.

本願発明は、初めて、オーキシン生合成阻害剤及びそのスクリーニング方法を提供するというきわめて優れた効果を奏するものである。これにより従来不可能であった、植物体内でのオーキシン量を制御することが可能となり、今後まったく新たな植物成長調節剤、除草剤の開発が可能となる。   The invention of the present application has an extremely excellent effect of providing an auxin biosynthesis inhibitor and a screening method thereof for the first time. This makes it possible to control the amount of auxin in the plant, which was impossible before, and it will be possible to develop completely new plant growth regulators and herbicides in the future.

本願発明は、植物成長調節剤、除草剤及びその製造分野で利用することができる。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
The present invention can be used in plant growth regulators, herbicides and their production fields.
All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.

Claims (10)

試験化合物及び対照化合物で植物を処理し、オーキシン応答性遺伝子の発現レベルを測定し、オーキシン応答性遺伝子の発現を抑制する化合物の中からオーキシン生合成阻害剤候補をスクリーニングする方法において、オーキシン応答性遺伝子に対するプローブを担持したマイクロアレイを用い、試験化合物又は対照化合物で植物を処理し遺伝子発現を測定し、オーキシン応答性遺伝子群の発現を抑制する化合物をオーキシン生合成阻害剤候補として選択する、オーキシン生合成阻害剤候補をスクリーニングする方法。   Auxin responsiveness in a method in which a plant is treated with a test compound and a control compound, the expression level of the auxin responsive gene is measured, and a candidate for an auxin biosynthesis inhibitor is screened from compounds that suppress the expression of the auxin responsive gene. Using a microarray carrying a probe for a gene, treating a plant with a test compound or a control compound, measuring the gene expression, and selecting a compound that suppresses the expression of the auxin-responsive gene group as an auxin biosynthesis inhibitor candidate A method for screening a synthetic inhibitor candidate. 試験化合物として、ピリドキサルリン酸要求性酵素又はアミノ基転移酵素の阻害剤を用いる、請求項1のオーキシン生合成阻害剤候補をスクリーニングする方法。   2. The method for screening a candidate for an auxin biosynthesis inhibitor according to claim 1, wherein an inhibitor of pyridoxal phosphate-requiring enzyme or aminotransferase is used as a test compound. 試験化合物及び対照化合物で植物を処理し、処理した植物から内生オーキシンを抽出し、その量を測定し、オーキシン合成を阻害するものをオーキシン生合成阻害剤として選択する、オーキシン生合成阻害剤をスクリーニングする方法。   An auxin biosynthesis inhibitor, wherein a plant is treated with a test compound and a control compound, endogenous auxin is extracted from the treated plant, the amount thereof is measured, and an inhibitor of auxin synthesis is selected as an auxin biosynthesis inhibitor How to screen. 試験化合物として、ピリドキサルリン酸要求性酵素又はアミノ基転移酵素の阻害剤を用いる、請求項3記載のオーキシン生合成阻害剤をスクリーニングする方法。   The method for screening an auxin biosynthesis inhibitor according to claim 3, wherein an inhibitor of pyridoxal phosphate-requiring enzyme or aminotransferase is used as the test compound. 試験化合物及び対照化合物でトリプトファンを含有するトリプトファンデアミナーゼ抽出物を処理し、処理した抽出物中のインドールピルビン酸量を測定し、インドールピルビン酸の生成を阻害するものをオーキシン生合成阻害剤として選択する、オーキシン生合成阻害剤をスクリーニングする方法。   Treat a tryptophan deaminase extract containing tryptophan with a test compound and a control compound, measure the amount of indole pyruvate in the treated extract, and select one that inhibits the production of indole pyruvate as an auxin biosynthesis inhibitor A method for screening an auxin biosynthesis inhibitor. 試験化合物として、ピリドキサルリン酸要求性酵素又はアミノ基転移酵素の阻害剤を用いる、請求項5記載のオーキシン生合成阻害剤をスクリーニングする方法。   The method for screening for an auxin biosynthesis inhibitor according to claim 5, wherein an inhibitor of pyridoxal phosphate-requiring enzyme or aminotransferase is used as the test compound. 下記式(I)又は式(II)から選ばれる化合物を有効成分として含有するオーキシン生合成阻害剤。
Figure 2013067656
但し、Rはカルボキシル基、又はホスホン基を意味する。Rは水素原子もしくはメチル基を示す。Rはアミノ基又はアミノオキシ基(−O-NH2)を示す。Rは、水素又はR5-CH2-であって、ここで、R5は炭素原子が塩素又はメチル基で修飾されていてもよい、インドール環、ナフタレン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピロール環を示す。
Figure 2013067656
R6は、アミノ基を有していても良い炭素数1−4のアルキルを示す。
An auxin biosynthesis inhibitor containing a compound selected from the following formula (I) or formula (II) as an active ingredient.
Figure 2013067656
However, R 1 is meant a carboxyl group, or a phosphonic group. R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 3 represents an amino group or an aminooxy group (—O—NH 2 ). R 4 is hydrogen or R 5 —CH 2 —, wherein R 5 is an indole ring, naphthalene ring, benzene ring, pyridine ring, pyrrole, the carbon atom of which may be modified with a chlorine or methyl group Indicates a ring.
Figure 2013067656
R 6 represents alkyl having 1 to 4 carbon atoms which may have an amino group.
AVG、AOA、AOIBA、AOPP又はそれらの類縁体を有効成分として含有するオーキシン生合成阻害剤。   An auxin biosynthesis inhibitor containing AVG, AOA, AOIBA, AOPP or an analog thereof as an active ingredient. ピリドキサルリン酸要求性酵素の阻害剤又はトリプトファンアミノ基転移酵素阻害剤からなるオーキシン生合成阻害剤。   An auxin biosynthesis inhibitor comprising an inhibitor of pyridoxalphosphate-requiring enzyme or a tryptophan aminotransferase inhibitor. オーキシン生合成阻害剤を有効成分として含有する植物成長制御剤または除草剤。   A plant growth regulator or herbicide containing an auxin biosynthesis inhibitor as an active ingredient.
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