宿主特異的毒素を介した植物・糸状菌の分子応答機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13039011
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 秋光 和也 香川大学, 農学部, 助教授 (80263888)
• キーワード: カンキツ / Alternaria / brown spot病 / 宿主特異性 / レセプター / ミトコンドリア / ACR毒素 / 抵抗性

研究概要

ACR毒素感受性遺伝子ACRSの転写物修飾と毒素感受性について:今年度はACR毒素抵抗性カンキツ品種セミノール(S)とリスボン(L)の細胞融合による細胞質雑種個体(S/L)のACR毒素に対する反応を調べた。検定した10個体のS/Lは、抵抗性品種S、L由来にも関わらず、いずれも感受性品種ラフレモン(RL)と同等のACR毒素感受性を示した。次にこれらS/LにおけるACR毒素感受化機構について検討した。当研究室では、先に大腸菌をACR毒素に感受化させるミトコンドリア(mt)遺伝子(ACRS)を単離し、ACR毒素感受性/抵抗性はカンキツmtにおけるACRS転写物のプロセッシングの有無により決定されることを明らかにした。S/LのmtにおけるACRS転写物のプロセッシングの有無を検定した結果、プロセッシングを受けていないRLと同様の転写物が検出され、またウェスタンブロット法によりS/Lのmt蛋白からACRS翻訳産物が検出された。これらの結果は、ACRS転写物はS/LにおいてもRL同様にプロセッシングを受けないため、本遺伝子産物が翻訳され、ACR毒素感受化の主因子として機能することを示唆した.
宿主特異的毒素合成およびペクチン分解酵素遺伝子欠損菌接種に対する防御関連遺伝子の発現応答について:ACT毒素合成およびペクチン分解酵素遺伝子欠損菌の作出に成功した。また防御遺伝子単離のためにラフレモン葉に非病原菌を噴霧接種し、2時間後のRNAを無処理葉のRNAでサブトラクションした後のmRNAをクローン化し、500クローンの配列を決定した。
PG/PGIP相互反応を介したエリシター生成とその役割について:大腸菌を用いたPGIP遺伝子発現系の構築と、PG/PGIP相互反応によりPGAからオリゴガラクツロン酸エリシターを生成することに成功した。オリゴガラクツロン酸エリシターを含むPG/PGIP反応液には、抵抗性誘導活性があることも確認した。

研究成果

• [文献書誌] Ohtani, K., Yamamoto, H., Akimitsu, K.: "Sensitivity to Alternaria alternata toxin in Citrus because of Altered Mitochondrial RNA Processing"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99. 2439-2444 (2002)
• [文献書誌] Isshiki, A., Akimitsu, K., Yamamoto, M., Yamamoto, H: "Endopolygalacturonase is essential for citrus black rot caused by Alternaria citri but not brown spot caused by Alternaria alternata"Mol. Plant-Microbe Interactions. 14. 749-757 (2001)
• [文献書誌] Okazaki, K., Amano, T., Morimoto, T., Hayakawa, S., Akimitsu, K.: "Cloning and nucleotide sequence of the mycodextranase from Streptomycetes sp. J-13-3"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 1684-1687 (2001)
• [文献書誌] Hatta, R., Ito, K., Hosaki, Y., Akimitsu, K., Tsuge, T.: "A Conditionally Dispensable Chromosome Controls Host-Specific in the Fungal Plant Pathogen Alternaria alternata"Genetics. (in press). (2002)
• [文献書誌] Nalumpang, S., Gotoh, Y., Tsuboi, Yamamoto, H., Akimitsu, K.: "Functional Characterization of Citrus Polygalacturonase-inhibiting Protein"J. Gen. Plant Pathol.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Gomi, K., Akimitsu, K., Yamamoto, H.: "Characterization of Lipoxygenase Gene in Rough Lemon Induced by Alternaria alternata"J. Gen. Plant Pathol.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Akimitsu, K., Ohtani, K., Gotoh, Gomi, K., Yamamoto H.: "Citrus Responses to a Pathogenicity Factor : The Brown Spot Disease Caused by the Rough Lemon Pathotype of Alternaria alternata"Delivery and Perception of Pathogen Signals in Plants APS Press. 202-211 (2001)