2019 Fiscal Year Final Research Report

The effect of phylloplane yeast enzyme on plant-pathogens interaction

Research Project

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Project/Area Number	16H04904
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Applied microbiology
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
Principal Investigator	Kitamoto Hiroko 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, ユニット長 (10370652)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	釘宮聡一国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 上級研究員 (10455264) 田端純国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部, 主任研究員 (20391211) 光原一朗国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主席研究員 (80370683) 吉田重信国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, グループ長 (90354125) 植田浩一国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 研究員 (20432594)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	酵母 / エステラーゼ / 植物 / 病害抵抗性 / Pseudozyma
Outline of Final Research Achievements	Many of the basidiomycetous yeasts on leaf surfaces secrete esterase that resemble fungal cutinases by approximately 20%. The enzyme PaE was purified from the yeast Pseudozyma, and treated with high concentration on plant surfaces. The results showed that PaE has the activity to decompose cutin, a component of the cuticle layer. On the other hand, low concentrations of PaE induced disease resistance in dicotyledonous and monocotyledonous plants to the various types of pathogens tested. The disease resistance was not accompanied by the accumulation of phytohormones, which suggested a new pathway. Plant hormone-induced resistance often inhibits antagonistic resistance, but plants showing disease resistance by PaE treatment did not affect insect resistance.
Free Research Field	応用微生物学、生化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	地上にある植物の葉は、地球環境の維持に重要な役割を持つが、その表面の総面積は、海洋の総面積よりも広く、Pseudozyma属酵母などの担子菌酵母が常在しているが、その生態的役割は明らかにされていない。本研究では、Pseudozyma属酵母が分泌する酵素PaEを処理した植物が、病害抵抗性を示すこと、植物が持つ既知の病害抵抗性反応と異なり、害虫に対する抵抗性には影響を与えないことを明らかにした。応用面では、既に我々は、PaEの大量生産方法を報告しているので、化学農薬に代わる植物活性化剤としての用途が期待できる。