研究課題
基盤研究(B)
イネのいもち病菌抵抗性におけるTAの役割を調べるため、TAからJAへと代謝する過程において、TA合成、OPDA合成およびJA合成の3段階を抑制したJA欠損形質転換系統(F78Ri、AOCRi、OPRWRi)を作成し、これらのいもち病菌抵抗性を評価した。その結果、F78Ri系統はいもち病菌に対する病害抵抗性が向上したものの、AOCRiおよびOPRWRi系統は野生株と同程度の抵抗性を示した。また、AOCRi、OPRWRi系統において病害関連遺伝子は正常に誘導された。これらの結果から、JAはいもち病菌抵抗性誘導能を保持するものの、イネはJAを介さずに抵抗性反応を誘導することが明らかにされた。さらにF78Ri系統における抵抗性の向上には、JA含量の減少は関与していないことがわかった。脂肪酸代謝物質には、病原菌に対して生育阻害活性を持つものが存在する。F78Ri系統の成葉抽出物のいもち病菌に対する生育阻害活性を調べたところ、野生株よりも高い抗菌活性を示した。F78Ri系統はTA合成を抑制されているため、TA前駆体であるdienoic fatty acids (DA)の含量が上昇している。さまざまな脂肪酸代謝物質の抗菌活性を調べたところ、DAに由来する18:2-derived hydroperoxides (HPODE)やhydroxides (HODE)は、TA由来のものよりも高い抗菌活性をもつことを示した。F78Ri系統においてHPODEが多量に蓄積していた。これらの結果から、F78Ri系統において抵抗性が向上した原因は、TA合成の抑制により前駆物質であるDAおよび高い抗菌活性をもつHPODE、HODEの蓄積であると考えられた。本研究において、イネが本来もっている抗菌活性物質の含量を高めることで、病害抵抗性を向上させることが可能であることを明らかにした。
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