2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K18648
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
入枝 泰樹 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (00749244)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糸状菌－植物間相互作用 / 色素体応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. アブラナ科植物であるシロイヌナズナの表皮細胞色素体は、適応型のアブラナ科炭疽病菌感染時に目視による変化は特にみられない。しかし、不適応型のクワ炭疽病菌を接種すると表層側へ出現することを平成27年度に発見している。平成28年度は、色素体が実際に表皮細胞の表層側へと出現していることを明確にするため、共焦点レーザー顕微鏡によるZ-Stack解析を行った。その結果、色素体は炭疽病菌の感染器官である付着器が存在する表皮細胞の表層側で多く検出されることが確認された。
2. 別の不適応型菌であるウリ類炭疽病菌を用いて同様に色素体応答を解析した。その結果、興味深いことに野生型のシロイヌナズナはウリ類炭疽病菌に対して色素体応答を起こさなかった。一方で、病原糸状菌に対する侵入抵抗性に関与するPEN2遺伝子を破壊したシロイヌナズナを用いると十分な色素体応答が起こることが明らかになった。この結果は、色素体応答がPEN2関連防御機構より下層で起こる現象であることを示唆している。
3. シロイヌナズナPEN2株を用いてウリ類炭疽病菌の貫穿糸形成不全株に対する色素体応答を解析した。その結果、貫穿糸形成不全株に対しては色素体応答が全く起こらないことを見出した。炭疽病菌の貫穿糸は植物への侵入に必須な器官であることから、シロイヌナズナの色素体は炭疽病菌の貫穿糸を介した侵入行動もしくはそれに付随する行為を認識して表層側へと出現すると推定された。
本成果を含めた内容は第16回糸状菌分子生物学コンファレンスにて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
二種類の不適応型菌（クワ炭疽病菌、ウリ類炭疽病菌）に対するシロイヌナズナの色素体応答に大きな差異が認められ、不適応型菌に共通する現象ではない可能性が浮上した。これは当初予想していない展開ではあったが、PEN2が関与する防御応答経路に変異があれば、同様に色素体応答が起こることを発見し、当初の計画通り研究を進めることができた。
さらに、色素体応答を誘起するシグナルの探索では、炭疽病菌の貫穿糸を介した侵入行動の関与を見出すところまできており、本研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
色素体応答が炭疽病菌抵抗性に関与するかという課題に対して、入手したシロイヌナズナ変異株（分裂・分化・細胞内移動関連遺伝子変異株）を用いて病原性試験を実施し、解析する。
また、色素体応答を誘起するシグナルをさらに詳細に特定するため、貫穿糸を介した侵入行動に付随した現象と色素体応答の関連性を解析する。具体的には、炭疽病菌の貫穿糸から分泌される病原性因子の認識や傷害応答を候補として予想している。
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