植物感染における情報伝達と細胞応答

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62304015
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 甲元 啓助 鳥取大学, 農学部, 教授 (80032093)
• 研究分担者: 大内 成志 近畿大学, 農学部, 教授 (70026433) ; 谷 利一 香川大学, 農学部, 教授 (50035961) ; 奥 八郎 岡山大学, 農学部, 教授 (20033144) ; 久能 均 三重大学, 生物資源学部, 教授 (20024573) ; 西村 正暘 名古屋大学, 農学部, 教授 (10032070)
• キーワード: 宿主識別 / 宿主特異的毒素 / ファイトアレキシン / エリシター / 病原性遺伝子 / 抗菌性蛋白質 / 受容性

研究概要

昨年度に引続き、病原信号因子識別とそれによって誘起される受容性・抵抗反応過程を解明するための研究手法と最新情報の交換および研究成果検討会をもつた。
1.識別過程に関与する信号因子の単離・同定およびその生成機構:
(1)ラッキョウ灰色かび病菌の胞子発芽液から宿主特異的に感染を誘発するペプチド様の信号因子を単離した。
(2)ナシ黒斑病菌の培養液中に、AK毒素と共に、エポキシ構造の付加したデカトリエン酸アルコールおよびテトラエン・ジカルボン酸が存在し、それらが生合成中間体と思われた。3Hラベル・デカトリエン酸アルコールはAK毒素分子中に効率よく取り込まれた。このデカトリエン酸部分は、酢酸5分子から生合成されることが判明した。
(3)病原毒素生成遺伝子を分離するための形質転換効率の高いベクター系が確立できた。
2.信号伝達過程とその制御機構:
(1)イチゴの培養細胞カルスより原形質膜を分離し、膜画分タンパク質と3Hラベル毒素との結合を調べたが、宿主の感受性に関係なく結合した。
(2)AM毒素の作用過程に暗期の必要なことが判明した。毒素作用開始2時間後から約3時間は光に感受的で、懐死形成は完全に停止した。
(3)エンドウ褐紋病菌のファイトアレキシン生成抑制因子はエリシター誘導のピサチン合成系の活性化を数時間遅延させた。
(4)ダイズの原形質膜分画に遊離エリシターに特異的に結合するレセプターの存在を認めた。
(5)不親和性冠さび菌感染エンバク葉中にリポキシゲナーゼ活性をもつ抗菌性含Fe糖蛋白質を見出した。活性はFe^<++>で増大し、α、α′-ピリジル阻害された。
3.病原・非病原信号に対する細胞応答:
ムギ子葉鞘細胞にエンドウうどんこ病菌を接種し、付着器を形成した一細胞上にムギうどんこ病菌を侵入させて検定すると、前者の付着器接着時に拒絶性が増高した。

研究成果

• [文献書誌] Akimitsu,K.;K.Kohmoto,et al.: Plant Physiology. 89. (1989)
• [文献書誌] Doke,N.,et al.: Physiol.Molec.Plant Pathol.
• [文献書誌] Hayashi,N.,et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan. 54. 250-252 (1988)
• [文献書誌] Kodama,M.,et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] Kunoh,H.,et al.: Physiol.Molec.Plant Pathol.33. 81-93 (1988)
• [文献書誌] Kunoh,H.,et al.: Experimental Mycology. 12. 325-335 (1988)
• [文献書誌] Kunoh,H.,et al.: Ann.Phytopatholo.Soc.Japan. 54. 577-583 (1988)
• [文献書誌] Nicholson,R.L.,et al.: Experimental Mycology. 12. 336-349 (1988)
• [文献書誌] Nelson,H.,;T.Shiraishi,et al.: J.Phytopathology. (1989)
• [文献書誌] Ouchi,S.,et al.: J.Phytopathology.
• [文献書誌] Ouchi,S.,et al.: Phytopathology.
• [文献書誌] Park,P.,et al.: Can.J.Botany. 65. 330-339 (1987)
• [文献書誌] Shiraishi,T.,et al.: Physiol.Molec.Plant Pathol.33. (1988)
• [文献書誌] Tanabe,K.,;Nishimura,S.,et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan. 54. 483-491 (1988)
• [文献書誌] Tanabe,K.,et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan. 54. 525-555 (1988)
• [文献書誌] Toyoda,H.,et al.: Plant Cell Reports. 7. 293-296 (1988)
• [文献書誌] Yamada,T.,et al.: Molecular Plant - Microbe Interactions.
• [文献書誌] Arase,S.,et al.: Bull.Fac.Agric.Shimane Univ.22. 176-183 (1988)
• [文献書誌] 大口富三,浅田泰次: 愛媛大学農学部紀要. 33. (1989)
• [文献書誌] 大口富三,浅田泰次: 愛媛大学農学部紀要. 33. (1989)
• [文献書誌] Mayama,S.,et al.: Plant Tissue Culture Letters.
• [文献書誌] 奥八郎: "病原性とは何か" 農文協, 196 (1988)
• [文献書誌] Kohmoto,K,;R.D.Durbin: "Host-Specific Toxins:Ricognition and Specificity Factors in Plant Disease" Tottori University, 230 (1989)
• [文献書誌] Kohmoto,K.;H.Otani,et al.: "In:Phytotoxins and Plant Pathogenesis." Springer-Verlag, 249-265 (1989)
• [文献書誌] 大内成志 編: "植物病害と遺伝子工学" 朝日出版, (1989)
• [文献書誌] Tsuge,T.,;H.Kobayashi;S.Nishimura.: "Specific gene expression in the host-selective toxin producer,Alternaria alternata and its genetic transformation with high efficiency In: Host-Specific Toxins:," Tottori University, 153-170 (1989)