2019 Fiscal Year Annual Research Report

青枯病菌コアエフェクターを利用した発病機構の解明と新規防除法の開発

Research Project

Project/Area Number	18J02213
Research Institution	岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
Principal Investigator	中野真人岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, 環境生命科学研究科, 特別研究員(PD)
Project Period (FY)	2018-04-25 – 2021-03-31
Keywords	青枯病 / エフェクター / 植物ホルモン / ジャスモン酸 / サリチル酸
Outline of Annual Research Achievements	植物の自然免疫に影響を及ぼすエフェクターを同定するため、約70種類の青枯病菌エフェクターを植物葉で一過的に発現させ、flg22処理で誘導される活性酸素種（ROS）の生産を測定した。その結果、ROSの生産を強く抑制する11種類のエフェクターと弱く抑制する5種類のエフェクターを同定した。これらのエフェクターの内、RipE1の推定アミノ酸配列内にはシステインプロテアーゼドメインが認められた。RipE1組換えタンパク質は試験管内でプロテアーゼ活性を示した。RipE1の標的因子を明らかにするために、酵母ツーハイブリッドスクリーニングを行った。その結果、RipE1と相互作用する植物因子としてJAZタンパク質を同定した。シロイヌナズナのJAZタンパク質の内、RipE1はJAZ4、JAZ9、およびJAZ10と酵母細胞内で相互作用した。また、RipE1は植物細胞の核内でこれらのJAZタンパク質と相互作用するとともに分解を促進した。さらに、RipE1の発現はジャスモン酸（JA）応答遺伝子を誘導し、サリチル酸（SA）応答遺伝子を抑制した。これらの結果から、青枯病菌は感染時にRipE1を介してJA情報伝達経路を活性化することで拮抗的な関係にあるSA情報伝達経路を抑制し、自身の増殖に適した環境を植物内に作り出すと考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 青枯病菌エフェクターを植物で発現させ、各種表現型を解析した結果、植物の防御応答を特異的に抑制するエフェクターを約10種類特定した。これらの内、複数のエフェクターについて標的とする植物因子や情報伝達経路を同定しており、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。
Strategy for Future Research Activity	本年度の研究において、植物の防御応答を抑制する複数のエフェクターを特定した。今後の研究では、これらのエフェクターの欠損株を作出し、青枯病菌の病原性に関与するかを明らかにする。さらに、当該エフェクターが標的とする植物因子や情報伝達経路に与える影響を分子レベルで明らかにする。