マンノース結合型イネレクチンとイネいもち病菌および白葉枯病細菌との相互作用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12052208
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 寺岡 徹 東京農工大学, 農学部, 教授 (60163903)
• Keywords: イネ / レクチン / いもち病 / 白葉枯病 / 病害抵抗性 / 遺伝子発現 / 組織局在性

Research Abstract

いもち病菌ならびに白葉枯病細菌感染時におけるマンノース結合型イネレクチン(MRL)遺伝子の発現様相と感染組織におけるMRLタンパク質の局在性、存在様式を明らかにすることにより、MRLの病害抵抗性における機能を検証することを目的に行った。その成果の概要を以下に記す。
1.MRL遺伝子・産物の発現様相
MRL4.85遺伝子をプローブとしてMRL遺伝子の発現様相を調べたところ、
・ 水耕栽培した健全イネでは根にわずかに発現していたものの、茎葉部では発現していなかった。ポット栽培したイネではいずれの部位でも発現していた。
・ 水耕条件下で、アブシジン酸、ジャスモン酸、塩(0.15MNaCl)、プロベナゾール、BTH処理で、MRLの発現は誘導されたが、オーキシン、エチレン処理では誘導されなかった。
・ 付傷、水分ストレス、37℃高温処理等のストレス条件下、いもち病菌感染によっても急速かつ継続的に発現した。ただし、R、Sの組合せに時間的、量的に顕著な差は認められなかった。白葉枯病細菌感染においても同様の傾向が認められた。
・ MRL抗体によるELISA検定では、いもち病菌感染により逆にMRLタンパク質の検出量は経時的に急減した。このことは感染により、MRLが不溶・沈着化しているものと推察された。
2.圃場抵抗性の異なるイネ品種間におけるMRLの発現差異
イネいもち病菌/白葉枯病細菌に対する圃場抵抗性の異なる品種全てにMRL活性は検出され、その抵抗性の強弱と必ずしも明確な相関は認められなかった。
3.MRLのイネ葉における存在部位と感染による変動
免疫染色では維管束系、表皮細胞、葉肉細胞に広く分布していたが、機動細胞および穂ではほとんど検出できなかった。いもち病菌感染時には感染部位周縁に集積する傾向が観察され、白葉枯病細菌感染導管において、予備的にFMとMRL抗体は反応した。

Research Products

• [Publications] HIRANO,K.,TERAOKA,T., et al: "Novel Mannose-Binding Rice Lectin Composed of Some Isolectins and Its Relation to a Stress-Inducible salT Gene"Plant & Cell Physiology. 41(3). 258-267 (2000)
• [Publications] TERAOKA,T.,NAGAOKA,M. et al: "Possible role of Concanavalin A-Binding Glycoprotein (s) Secreted from Germinating Conidia of Magnaporthe grisea"Advances in Rice Blast Research. 281-285 (2000)