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2011 年度 実績報告書

生細胞経時観察法を用いたイネのいもち病抵抗性応答におけるミトコンドリアの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 22780044
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

望月 進  独立行政法人農業生物資源研究所, 耐病性作物研究開発ユニット, 特別研究員 (40567020)

キーワードミトコンドリア / イネ / いもち病菌 / 病害抵抗性 / 過敏感細胞死 / ライブイメージング
研究概要

昨年度までの結果から、イネへの侵入能を欠損したいもち病菌変異体をイネ葉鞘裏面に接種した場合、イネ細胞のミトコンドリア凝集反応が見られないことがわかっていた。そこで本年度はまず、ミトコンドリアの動態を非親和性菌侵入前後(接種18時間後)から経時的に観察した。その結果、菌の侵入に伴うイネ細胞のミトコンドリアの凝集反応には付着器方向への放射線状の凝集(第1凝集)と被侵入細胞方向への直線状凝集(第2凝集)の2つのパターンがあることがわかった。第1凝集は被侵入細胞だけでなく、付着器と接した非侵入細胞でも観察され、このことから、ミトコンドリアの凝集反応は菌の侵入によって起こるが、菌の物理的侵入に依存しない反応であることが示唆された。また、付着器と接していない被侵入細胞の周辺細胞では、第2凝集が観察され、その凝集傾向は被侵入細胞の過敏感細胞死でより強くなった。被侵入細胞が過敏感反応した後では、付着器と接した非侵入細胞においても第2凝集が観察されたが、第1凝集パターンのままの細胞も観察されたことから、被侵入細胞の過敏感細胞死に伴い、付着器と接した非侵入細胞では第1凝集から第2凝集への移行が起こったと考えた。一方、イネ細胞へ過敏感反応を誘導するいもち病菌変異体ssd1では親和性組み合わせでも第1、第2凝集ともに起こった。以上の結果から、ミトコンドリア凝集反応が抵抗性反応に密接に関連していると考え、活性酸素検出用蛋白質やCa^<2+>検出用蛋白質を導入したイネを作製するとともに、現在、これらのタンパク質を導入したいもち病菌を作製しているところである。
加えて本年度は、ジャスモン酸(JA)誘導性プロモーター下でGFPを発現させるイネを用いていもち病菌接種後の細胞レベルでのJA分布を観察する方法を検討し、その前段階としてJAが蓄積することが知られている傷害処理後のGFP誘導を調べた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Stress-induced expression of the transcription factor RERJ1 is tightly regulated in response to jasmonic acid accumulation in rice2012

    • 著者名/発表者名
      Koji Miyamoto, Takafumi Shimizu, Susumu Mochizuki, Yoko Nishizawa, Eiichi Minami, Hideaki Nojiri, Hisakazu Yamane and Kazunori Okada
    • 雑誌名

      Protoplasma

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1007/s00709-012-0400-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of a bacterial chitosanase in rice plants improve disease resistance to the rice blast fungus Magnaporthe oryzae2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kouzai, Susumu Mochizuki, Akihiro Saito, Akikazu Ando, Eiichi Minami and Yoko Nishizawa
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: 31 ページ: 629-636

    • DOI

      DOI:10.1007/s00299-011-1179-7

    • 査読あり
  • [学会発表] 高濃度窒素条件下におけるイネユビキチンリガーゼEL5の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      望月進
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都市)
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] 細菌キトサナーゼを発現するイネの作製とそのいもち病抵抗性の解析2012

    • 著者名/発表者名
      香西雄介
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] イネいもち病菌感染初期過程におけるミトコンドリア凝集反応の観察2012

    • 著者名/発表者名
      望月進
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      20120300
  • [学会発表] キトサン分解能を付与した形質転換イネの作出とそのいもち病抵抗性の解析2011

    • 著者名/発表者名
      香西雄介
    • 学会等名
      日本植物病理学会関東部会
    • 発表場所
      文部科学省研究交流センター(茨城県つくば市)
    • 年月日
      20110900
  • [学会発表] Biological Function of the JA-inductive bHLH Transcription Factor RERJ1 in Rice Terpenoids Synthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Okada
    • 学会等名
      10th International Meeting : Biosynthesis and Functional Isoprenoids in Plants, Microorganisms and Parasites
    • 発表場所
      Kalmar, Sweden
    • 年月日
      20110500
  • [図書] Genome-Enabled Analysis of Plant-Pathogen Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      西澤洋子
    • 総ページ数
      121-129
    • 出版者
      American Phytopathological Society Press

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公開日: 2013-06-26  

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