植物のリン枯渇適応反応による共生菌・病原菌の感染制御機構

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14466
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分39040:植物保護科学関連
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 晝間 敬 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20714504)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 共生菌 / 病原菌 / リン枯渇適応反応 / トリプトファン代謝 / 細胞タイプ / Colletotrichum

研究成果の概要

植物は栄養が枯渇した環境では微生物と共生関係を促進することにより栄養獲得能を高める。今回、植物のリン枯渇適応応答を制御する転写因子PHR1およびそのパラログPHL1が共生糸状菌Colletotrichum tofieldiae　(Ct) の感染中に、抗菌物質も含むトリプトファン由来の二次代謝物の合成酵素や制御因子の遺伝子発現を正に制御することを発見した。さらには、PHR1/PHL1の制御下にいるトリプトファン由来の二次代謝物の合成酵素遺伝子であるCYP71A12およびCYP71A13がインドールグルコシノレートの合成酵素遺伝子PEN2とともに、Ctの感染を制御することを発見した。

自由記述の分野

植物微生物相互作用

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物は自身の栄養状況に応じて巧みに共生微生物の感染を制御していることが考えられ、その仕組みを知ることは共生微生物の有益な機能を活用していく上でも重要である。今回、植物がリン酸枯渇を制御する転写因子を介して共生微生物の感染を制御していることが判明したことに加えて、実際にPHR1/PHL1が制御する微生物感染を抑止する実態も発見した。これらの知見は、共生微生物を暴走させることなく制御し安全に適応していくために有益だと考えられる。