炭疽病菌への非宿主抵抗性に必要な植物因子の研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20380027
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高野 義孝 Kyoto University, 農学研究科, 准教授 (80293918)
• Keywords: 非宿主抵抗性 / シロイヌナズナ / 炭疽病菌 / 侵入阻止型抵抗性 / MACPF / PEN2 / LIC1 / 細胞死

Research Abstract

不適応型炭疽病菌を野生型シロイヌナズナに接種した場合、その非宿主抵抗反応により、菌の侵入行動は完全にブロックされ、見た目上、シロイヌナズナには明確な変化は引き起こされない。研究代表者は、この不適応型炭疽病菌によって、明確な壊死斑が形成されるlicl変異体、およびその原因遺伝子LIC1 (NSL1)の同定に成功している。昨年度までの研究により、licl変異により、病原菌攻撃時における細胞死が誘導されること、さらに、このlicl変異依存的な細胞死誘導が、pen2変異導入によって抑制されることを明らかにしていた。今回、PEN2関連抗菌物質を排出すると推定されているABCトランスポーター遺伝子PEN3の変異をlicl変異体に導入した。その結果、licl pen3二重変異体においては、licl単独変異体と比較して、さらに壊死斑形成が激しくとが判明した。この結果より、licl変異により、PEN2がその合成に関与する抗菌物質が細胞内に蓄積され、この蓄積が細胞死を誘導するという仮説が更に支持された。また、LIC1とGFPの機能的な融合タンパク質をシロイヌナズナに発現させた結果より、LIC1の細胞膜への局在が示唆された。さらに、LIC1の2種類の相同遺伝子について、欠損変異体を分離し、不適応型炭疽病菌を接種したが、licl表現型は観察されなかった。一方で、lic表現型を示す新たな遺伝子として、EDR1と呼ばれる遺伝子の同定に成功している。今回、このedr1変異体に対し、マイクロアレイ解析を実施した結果、ディフェンシンと呼ばれる抗菌タンパク質をコードする遺伝子の発現が、このedr1変異体において著しく低下していることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Atg26-mediated pexophagy is required for host invasion by the plant pathogenic fungus Colletotrichum orbiculare (2009)
  • Author(s): Asakura, M., Ninomiya, S., Sugimoto, M., Oku, M., Yamashita, S., Okuno, T., Sakai, S., Takano, Y.
  • Journal Title: The Plant Cell 21 Pages: 1291-1304
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Association genetics reveals three novel avirulence genes from the rice blast fungal pathogen Magnaporthe oryzae (2009)
  • Author(s): Yoshida, K., Saitoh, H., Fujisawa, S., Kanzaki, H., Matsumura, H., Yoshida, K., Tosa, Y., Chuma, I., Takano, Y., Win, J., Kamoun, S., Terauchi, R.
  • Journal Title: The Plant Cell 21 Pages: 1573-1591
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atg26-mediated pexophagy and fungal phytopathogenicity (2009)
  • Author(s): Takano, Y., Asakura, M., Sakai, Y
  • Journal Title: Autophagy 5 Pages: 1041-1042
  • Peer Reviewed
• [Presentation] EDR1は非宿主抵抗反応におけるディフェンシンの発現誘導に必要である (2010)
  • Author(s): 晝間敬, 西内巧, 加藤智朗, 奥野哲郎, 高野義孝
  • Organizer: 日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学、熊本
  • Year and Date: 20100318-20100321
• [Presentation] Atg26-mediated pexophagy is required for host invasion by the plant pathogenic fungus Colletotrichum orbiculare (2009)
  • Author(s): 高野義孝
  • Organizer: 5^<th> International Symposium on Autophagy
  • Place of Presentation: Otsu Prince Hotel, Otsu, Japan
  • Year and Date: 20090924-20090928
• [Presentation] LIC1 is involved in cell death regulation during nonhost defense response of Arabidopsis thaliana (2009)
  • Author(s): Sogame, M., Onozawa, M., Saitoh, H., Terauchi, R., Okuno, T., Y.Takano
  • Organizer: IS-MPMI congress
  • Place of Presentation: Centre des congres, Quebec, Canada
  • Year and Date: 20090719-20090723
• [Presentation] EDR1 positively regulates nonhost defense response independently of PEN2 (2009)
  • Author(s): Hiruma, K., Nishiuchi, T., Kato, T., Asano, T., Okuno, T., Y.Takano
  • Organizer: IS-MPMI congress
  • Place of Presentation: Centre des congres, Quebec, Canada
  • Year and Date: 20090719-20090723
• [Presentation] Atg26-enhanced pexophagy is required for host invasion by the plant pathogenic fungus Colletotrichum orbiculare (2009)
  • Author(s): Asakura, M., Ninomiya, S., Sugimoto, M., Oku, M., Yamashita, S., Okuno, T., Sakai, Y., Y.Takano
  • Organizer: IS-MPMI congress
  • Place of Presentation: Centre des congres, Quebec, Canada
  • Year and Date: 20090719-20090723
• [Book] 植物病理学 真山滋志、 難波成任 編 (2009)
  • Author(s): 高野義孝(非宿主抵抗性に関する分担執筆)
  • Total Pages: 328
  • Publisher: 文永堂出版