低分子化合物が植物に誘導する全身獲得抵抗性の誘導機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number	12052227
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	仲下英雄理化学研究所, 微生物制御研究室, 研究員 (70280724)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	有江力東京農工大学, 農学部, 助教授 (00211706)
Project Period (FY)	2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000) Fiscal Year 2000: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords	アラビドプシス / いもち病 / フザリウム / タバコ / PRタンパク質
Research Abstract	BITによって誘導される遺伝子の探索はディファレンシャル・ディスプレイ法によって行った。現在までに72通りのプライマーの組み合わせを用いてディファレンシャルディスプレイを行った結果、BIT処理により特異的に発現または増幅して検出される遺伝子が19断片見出された。これらのうち14断片のバンドについてクローニングを行い、ノーザンハイブリダイゼーションによって確認した結果、4断片についてBIT処理による誘導が確認された。現在、これらのDNA断片の配列の決定、残りのDNA断片の誘導性の確認を行っている。 SARマーカー遺伝子を指標にして、新たなSAR誘導化合物の探索を行った。クロロイソニコチン酸誘導体NCIはイネにイネいもち病抵抗性を誘導することが報告されているが、そのメカニズムは明らかでなかった。アラビドプシスに処理した結果、0.1mg/mlでPR-1の誘導が認められた。また、NahGトランスジェニック植物においてはPR-1を誘導せず、NCIによるPR-1誘導はSA合成を伴って起こることが示唆された。NCIが双子葉植物において抵抗性を誘導することは、タバコ-TMV系で確認済みであるが、アラビドプシスにおいても病害抵抗性を誘導するか否かについて検討中である。バリダマイシンA(validamycin A)あるいはバリドキシルアミンA(validoxylamine A)100ppmの茎葉散布は、Fusarium oxysporum f.sp.lycopersiciが起こす土壌伝染性維管束病であるトマト萎凋病の発病抑制効果を示した。この活性は薬剤処理3週間後でも残存しており、BTH、PBZ等の茎葉散布に比べて高い抑制効果を示した。また、非病原性フザリウム菌の前接種よる抵抗性誘導に比較して安定した抑制効果が観察された。両化合物はF.oxysporumに対する抗菌活性を持たないことから、この効果は茎葉散布による抵抗性誘導によることが推測された。定量RT-PCR法により、PRタンパク質であるPR1aおよびWIPII遺伝子の発現を調査したところ、どちらも発現が誘導されなかった。したがって、本抵抗性誘導がSARとは異なるメカニズムによることが推定された。