2018 Fiscal Year Research-status Report

植物の炭素/窒素制御による病原菌の感染様式に応じた抵抗性獲得機構の評価

Research Project

Project/Area Number	18K14728
Research Institution	Rikkyo University
Principal Investigator	前川修吾立教大学, 理学部, 助教 (80711209)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	植物病理 / 細胞死 / 栄養応答 / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、「植物の炭素/窒素バランス（C/N）制御による、病原菌の感染様式に応じた抵抗性獲得機構」という、植物の病害抵抗性における新たな概念を打ち出すことを目的としている。その目的のために、本研究では、生細胞から栄養を吸収する寄生性病原菌と死細胞から栄養を吸収する腐敗性病原菌それぞれの感染に対して、植物側は細胞内のC/Nを制御してViabilityを調節して抵抗性を発揮している、という仮説を検証する。そのために、今年度はC/Nが病原菌感染時の細胞の死にやすさの調節因子であるかどうかを検証することを目的として、以下の解析を行った。細胞死誘導毒素であるFB1を、C源である糖やN栄養と共にシロイヌナズナの葉に処理し、その細胞死の表出の様子を観察した。その結果、FB1による細胞死の表出は糖との同時処理によって増強される傾向がみられた。これは、先行研究(Chivasa et al. 2013)の結果を再現するものであった。これに、さらにN栄養とも同時処理することによって糖による細胞死の増強効果は緩和される傾向がみられた。これらの結果はC/Nが細胞の死にやすさを制御しているという仮説を支持するものである。ただし、得られた結果の傾向は安定しているものの、複数の試行における結果の絶対値が安定して得られていない。これは生育環境を安定させられていないことが原因と考えられる。そこで、今後は生育環境を安定させたうえで、細胞死誘導サンプルを用いて各種の細胞死関連パラメータの定量化を行っていく。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 所属研究室を異動したことで、植物の生育環境が大きく変わり、安定して植物を生育させられるようになるまでに時間がかかった。しかし、得られた実験結果の傾向としては安定していることと、植物生育環境を整えることに成功したことから、次年度には研究が大きく進むと考えている。
Strategy for Future Research Activity	今後は、引き続きFB1による細胞死表出実験を行い、その植物サンプルを用いて、細胞死の定量化、細胞死関連遺伝子の発現解析、MAPカスケードの活性化の程度の検証する。また、FB1と同時処理するC源とN源を様々に変え、どの代謝産物が細胞死制御に重要であるかどうかを検証する。
Causes of Carryover	試薬取扱業者のトラブルにより年度内に納品されなかった試薬一点の額を繰り越した。次年度の4月に納品予定である。