研究課題
植物免疫機構において、「分子パターン」と呼ばれる外敵由来あるいは外敵攻撃時に生じるリガンドを植物が認識することは、効果的に防御応答を示す上で重要な過程である。植食性昆虫による食害の現場では、複数の分子パターンや傷害を植物が同時に認識すると想定されるが、昆虫認識に関わる分子パターンの報告数は非常に少ない。そこで本研究課題では、植物の昆虫認識分子機構の解明に向けて、イネの害虫であるクサシロキヨトウおよびイチモンジセセリを用いて、新規な、または別種昆虫で報告のある分子パターンの探索を試みた。クサシロキヨトウおよびイチモンジセセリの幼虫より吐き戻し液を回収し、イネ培養細胞に対してエリシター活性を示すがどうか測定を行った。その結果、いずれの吐き戻し液も高いエリシター活性を示し、活性酸素の蓄積や防御関連二次代謝物の蓄積を誘導した。そこで、クサシロキヨトウの吐き戻し液に含まれる分子パターンの解析を行ったところ、複数の分子パターンを含むことを明らかにした。その中には、新しいタイプの分子パターンに加え、代表的な植食性昆虫由来エリシターであるFACs（Fatty acid amino acid conjugates）が含まれていた。クサシロキヨトウの新しいタイプのエリシターは、FACエリシターと協調的に働くことで、防御応答を促進することを明らかにしており、現在、より詳細な応答解析を進めている。一方で、イチモンジセセリの吐き戻し液には典型的なFACsは含まれておらず、解析した2種の植食性昆虫の間で分子パターンの組成が異なることを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
クサシロキヨトウの吐き戻し液において、複数の分子パターンが存在することを明らかにした。さらに、これら複数の分子パターンが存在することにより相乗/相加的にイネの防御応答が誘導されることを示した。またイチモンジセセリ吐き戻し液の分子パターンの解析より、2種の植食性昆虫の間で分子パターンの組成が異なることを明らかにしており、今後、クサシロキヨトウおよびイチモンジセセリの分子パターンの比較解析により、分子パターンの特異性や普遍性、また各分子パターンの機能解析への展開が可能となり、研究目的を達成するための重要な研究成果を得た。以上のように本研究課題は研究計画に沿っておおむね順調に進展している。
当初の研究計画のとおり、平成28年度はクサシロキヨトウ吐き戻し液中に見出した、新規分子パターンの精製を行う。また、複数の分子パターン同時処理による相乗/相加的な防御応答の誘導に関して、平成27年度に引き続きイネ培養細胞およびイネ植物体を用いて、一連の防御応答解析を行う。
課題の一部を次年度に行うこととなったが、研究課題全体としておおむね順調に進展しており、次年度も実験実施計画に従い研究を推進する。
研究費を植物の防御応答解析や、分子パターン精製に用いる試薬・分子生物学試薬および消耗品の購入に使用する。研究成果の発表および情報収集のため学会への参加するため、また研究打ち合わせを行うための旅費を手当てする。
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FEMS Microbiol Lett
巻: 362 ページ: 9
10.1093/femsle/fnv048
植物の生長調節
巻: 50 ページ: 76-82
Plant Cell Environ
巻: 39 ページ: 453-466
10.1111/pce.12640
Curr Opin Plant Biol
巻: 50 ページ: 64-71
10.1016/j.pbi.2015.05.032
