2014 Fiscal Year Annual Research Report
病原性糸状菌の感染プライミングを誘導する植物由来の未知因子の解析
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26292028
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
西村 麻里江 独立行政法人農業生物資源研究所, 植物科学研究領域 植物・微生物間相互作用研究ユニット, 主任研究員 (30370670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬尾 茂美 独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 研究員 (80414910)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物ー微生物相互作用 / 細胞壁再構築 / 免疫回避 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物には侵入菌を異物と認識して排除する機構（PTI）が備わっているが、病原菌は宿主植物のPTIを回避して感染する。研究代表者はイネ病原性糸状菌 (子嚢菌類: イネいもち病菌, イネゴマ葉枯れ病菌, 担子菌類: イネ紋枯病菌)が感染時特異的にα-1,3-グルカンで細胞壁表層が覆われることを見いだした。α-1,3-グルカンは植物にとって難分解性であり、これらの菌はα-1,3-グルカンで表面を覆うことによりイネ細胞内で菌体を保護し、PTIを回避していることがこれまでに示唆されている。
イネいもち病菌ではイネ表層ワックス成分の認識によりα-1,3-グルカン蓄積が誘導されて感染に備える（感染プライミングする）。さらに、他の植物病原性糸状菌でも未知のにより感染時に細胞壁表層へのα-1,3-グルカン蓄積が顕著になるというプレリミナリーな結果を得ている。
これらの知見から、植物病原性糸状菌は「感染プライミング因子を持たない植物には感染できない」すなわち「感染プライミング因子が病原菌の宿主特異性決定の一因となっている」という仮説を立てた。
そこで、本研究課題では、１）植物病原性糸状菌に感染プライミングを誘起する宿主植物由来の未知因子を特定し、２）病原性糸状菌の宿主範囲を決める要因の1つとして植物側の感染プライミング因子の有無が関わっているかどうかを検証することとした。
今年度は双子葉植物に対して多犯性を示すColletotrichum fioriniaeを用いて、宿主植物であるニンジン葉からα-1,3-グルカン蓄積を指標にプライミング因子の単離同定を行ったところ、広域の植物葉に存在する物質が低濃度でC. fioniae細胞壁表層へのα-1,3-グルカン蓄積を誘導することが見いだされた。この化合物は色々な植物がもっていることが知られており、C. fiorinaeが多犯性であることと一致する。
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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
H26度計画である、「植物由来の感染プライミング因子の単離同定」に成功し、ニンジン葉由来の化合物のうち、Colletotrichum fioriniaeに低濃度でα-1,3-グルカンの蓄積を誘導する物質を明らかにすることに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度に同定したニンジン葉由来の化合物が、他の糸状菌（Colletotrichum属菌、それ以外の属の植物病原菌、非植物病原菌）にα-1,3-グルカンの蓄積を誘導するかどうか確認を行う。また、Colletotrichum fioriniaeの感染におけるα-1,3-グルカンの役割を遺伝学的手法により解析する。
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| Causes of Carryover |
ポスドクの雇用が遅れたため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
人件費として使用予定。
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