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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13039016
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 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)
• Keywords: アラビドプシス / タバコ / フザリウム / PRタンパク質 / ブラシノステロイド / サリチル酸

Research Abstract

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、タバコを用いて検討行った結果、NCIは様々な病原菌に対する抵抗性とPRタンパク質の発現を誘導した。NahGトランスジェニック植物においても同様の効果を示したことから、NCIはサリチル酸合成を伴わずにSARを誘導する化合物であることが判明した。
バリダマイシンA(VMA)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すが、VMAはトマトにおいてサリチル酸の蓄積とPRタンパク質の発現を誘導することが明らかとなった。
植物ホルモンブラシノステロイド(BR)が、イネにいもち病菌、白葉枯れ病菌に対して、タバコにおいてもTMVや野火病菌に対して抵抗性を誘導することを明らかにした。タバコおよびアラビドプシスを用いて、BRの抵抗性誘導効果を解析した結果、サリチル酸を必要とせずに抵抗性を誘導し、またPRタンパク質の発現を伴わないことが明らかとなった。
SAR誘導化合物ベンゾイソチアゾールをアラビドプシスに処理することにより誘導される遺伝子をディファレンシャル・ディスプレイ法により検索し、P450と推定される遺伝子をクローニングした。