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植物-病原体相互作用の場において、菌の生産する毒素は病原性因子として、一方、エリシターは非病原性因子として機能する。両者は植物細胞死(プログラム細胞死)の誘導因子という共通の作用を示すが、その病理学的意義は正反対である。本研究では、病原菌由来の毒素として宿主特異的AAL毒素および非特異的毒素テヌアゾン酸、エリシターとして疫病菌由来のINF1およびA.alternataエリシターを材料として、毒素とエリシターという細胞死誘導因子の意義と機能に関する比較検討を通して、両者の介在する植物-病原体相互作用の統一的理解を目指した。
INF1を前処理したタバコあるいはトマト植物にA. alternata tomato pathotypeおよび非病原性A. alternataを接種し、エリシター誘導性の過敏感細胞死(プログラム細胞死)の影響を調査した。その結果、エリシターにより細胞死が誘導された組織では、非病原菌による感染が誘導されることを、GFP発現マーカー菌株を利用して明らかにした。さらに、リアルタイムPCR法を利用した感染組織内における菌のバイオマス定量法により、接種植物体内における菌の組織内進展度を評価した。エリシター処理、菌接種した組織における各種抵抗反応関連遺伝子、シグナル伝達関連遺伝子の発現を同時に確認した。また、疫病菌由来INF1エリシター遺伝子inflを、Pgdp制御下でA.alternataにおいて発現させ、INF1生産necrotroph菌を作出した。本菌は、培養中にINF1を生産し、培養濾液のタバコ葉への処理により、壊死が誘起された。INF1生産菌のトマトおよびタバコ葉に対する病原性を調査したが、野生型との差異は見出されなかった。
以上の研究結果より、毒素とエリシターという細胞死誘導因子の意義と機能に関して、両者の共通点および相違点が明らかとなった。
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