研究課題
本研究では、根毛伸長の誘導因子を細菌群から単離し、細菌との相互作用における根毛の新たな誘導メカニズムを明らかにする。今年度は、一般細菌の細胞壁を構成するペプチドグリカン、鞭毛タンパク質(フラジェリン)、伸長因子(elongation factor-Tu)、リポ多糖類など、植物の基礎的抵抗性を誘導する細菌由来のMAMPsについて根毛誘導性を検証した。その結果、単独処理、混合処理ともに根毛形成は誘導されなかった。次に大腸菌からの誘導物質の探索を試みた。一般的な無機養液上に浮遊させたナイロンメッシュ上にシロイヌナズナを生育させると、根毛を誘導せず、むしろ抑制するが、大腸菌の接種によって根毛が誘導される条件をこれまでに明らかにしている。接種後の養液中に存在する根毛誘導因子を単離するため、脱塩、限外濾過による粗精製を実施し、新たなシロイヌナズナへ処理した結果、明確な根毛誘導性が再現されず、目的の誘導因子は精製過程での速やかな分解または不活化が示唆された。現在、植物の細胞壁成分に由来する抵抗性誘導因子として知られているDAMPsについて、根毛誘導性を検証している。DAMPsは非病原性の微生物による偽感染によって分解を受けた植物細胞壁の一部であり、植物に共通した内生の抵抗性誘導因子である。いずれの細菌も根毛を誘導するという本研究の成果は、細菌による偽感染によって根にわずかな損傷を与え、DAMPsが放出されることで、植物自身が受容体を介してDAMPsを認識し、根毛伸長を誘導する可能性を示している。今後、MAMPsとDAMPsの同時処理だけでなく、根毛誘導を示す酵母や糸状菌を対象として誘導因子を探索する計画である。
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