2005 Fiscal Year Annual Research Report
植物のオキシダテイブバーストと生体防御ネットワークの分子生理学的解明と応用
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14104004
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
道家 紀志 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80023472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川北 一人 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (90186065)
吉岡 博文 名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 助教授 (30240245)
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| Keywords | オキシダティブバースト / MAPキナーゼカスケード / rboh / CDPK / PVS3 / ZAT12 / 耐病性ジャガイモ / 感染防御応答ネットワーク |
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| Research Abstract |
病原菌の侵入やエリシターに対する植物の防御応答ネットワークの解明とその耐病性化への応用を目指し、rbohが担うオキシダティブバースト(OXB)、その活性を制御するMAPキナーゼカスケードおよびその制御下で発現する各種防御関連代謝系を明らかにし、常時活性型にしたMAPKK(StMEK1^<DD>)と感染で発現する遺伝子(PVS3)のプロモーターを連結したキメラ遺伝子による形質転換ジャガイモが耐病性を示すことを証明してきた。計画の最終年度では次のことを明らかにした。1)StMEK1はSHIP/WIPKを活性化しPPS3タンパク質をリン酸化、PPS3はGSTと相同配列を含む遺伝子を発現させた。2)PVS3プロモーターをStMEK1の下流のStMPK1に連結したキメラ遺伝子で形質転換したジャガイモも中程度または高度耐病性を示した。3)StrbohAおよびStrbohBは原形質膜に局在した。4)StrbohBの細胞質内領域を基質として検出し、ジャガイモ塊茎内からStrbohをリン酸化する二種類のCDPKを含む四種類のリン酸化酵素配列を単離した。5)StrbohBの配列中のリン酸化部位を特定した。6)抗リン酸化ペプチド抗体を用いて、Strbohがジャガイモ塊茎内でリン酸化され活性化されることを示した。7)単離したCDPKの恒常活性型遺伝子を植物に一過的に発現させると活性酸素生成が誘導された。8)防御応答時にNO生成が起こり、OXBと協調したペルオキシ亜硝酸イオンが生成した。9)活性酸素に応答して発現する遺伝子(StZAT12)をクローニングし、これが全身的抵抗性の誘導処理で速やかに全身的に発現した10)StZAT12のプロモーターを解析し、これとLUCを連結したキメラ遺伝子を一過性的に発現させた植物の上葉では、下葉に全身的獲得抵抗性の誘導処理をすると発光応答が見られた。
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