研究課題
本研究は、線虫抵抗性台木として農業利用されているトルバム（Solanum torvum）に寄生できるアレナリアネコブセンチュウ（Meloidogyne arenaria）本州型（Ma本州）および、寄生できないアレナリアネコブセンチュウ沖縄型（Ma沖縄）を用いて、線虫がトルバムを含めた植物の免疫を回避・抑制して感染するメカニズムの解明を目指す。今年度はMa本州及びMa沖縄のゲノム・トランスクリプトーム情報を比較して病原因子候補を分類し、それら候補の機能解析を進めた。植物一般に対する寄生に不可欠な病原因子はMa本州とMa沖縄の両系統で保存されていると考えられ、一方でトルバムに対する寄生の可否を決定する病原因子はどちらかの系統のみに存在すると考えられる。以上の特徴をもとに、病原因子候補について、両系統に共通する病原因子、および系統特異的な病原因子に分類した。これら病原因子候補が植物免疫に及ぼす影響を明らかにするため、免疫誘導性の活性酸素抑制試験、病原因子の標的探索、トルバムにおける一過的発現試験を進めている。免疫誘導性の活性酸素抑制試験では、病原体由来物質（PAMP，pathogen-associated molecular pattern）によって誘導される活性酸素生産を抑制する病原因子を明らかにする。病原因子の標的探索では、病原因子が標的とする植物のタンパク質（標的因子）を酵母ツーハイブリッドスクリーニング法によって明らかにする。トルバムにおける一過的発現試験では、トルバムの細胞死を誘導する病原因子を探索する。解析は現在進行中であるが、すでに複数の病原因子候補では活性酸素生産を強力に抑制することが明らかになっており、かつ酵母ツーハイブリッドスクリーニングにおいて標的因子候補が見つかってきている。これらは線虫感染時の植物免疫抑制において重要な役割を果たすものと考えられる。
1: 当初の計画以上に進展している
当初の計画通り、Ma本州とMa沖縄のゲノム・トランスクリプトーム情報をベースに両系統に共通な病原因子、及び系統特異的な病原因子の候補を分類した。そして、これらの病原因子候補について、免疫誘導性の活性酸素抑制試験やトルバムにおける一過的発現試験を進めている。これらに加え、来年度に実施を予定していた酵母ツーハイブリッドスクリーニングによる標的因子の探索についても取り掛かることができた。こうした機能解析は現在進行中であるが、来年度の前半には、60個程度の病原因子候補について解析を完了することができると考えている。以上のように、当初の計画以上に研究は進展している。
来年度は、引き続き病原因子候補の機能解析を進め、詳細な解析に進む病原因子を絞り込む。酵母ツーハイブリッドスクリーニングで同定した植物の標的因子候補については、遺伝子欠損株と遺伝子過剰発現株を作出して、免疫応答における標的因子の役割を明らかにする。同時に、病原因子を植物に発現させた形質転換株を作出し、形質転換株の免疫機能を解析するとともに、線虫の病原因子と植物の標的因子が植物体内においても結合することを共免疫沈降法によって確認する。
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すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)
Frontiers in Plant Science
巻: 10 ページ: 1165
10.3389/fpls.2019.01165
http://plantimmunity.riken.jp/
