アルターナリア病菌の植物感染機構:非宿主抵抗反応と宿主特異的毒素によるその制御

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63440010
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 甲元 啓介 鳥取大学, 農学部 (80032093)
• 研究分担者: 木村 靖夫 鳥取大学, 農学部, 教授 (10011983) ; 浜崎 敞 鳥取大学, 農学部, 教授 (40032081) ; 児玉 基一朗 鳥取大学, 農学部, 助手 (00183343) ; 尾谷 浩 鳥取大学, 農学部, 助教授 (50032305)
• キーワード: 宿主特異的毒素 / 毒素受容体 / 毒素の作用機構 / 抵抗反応誘導因子 / 感染阻害因子 / 受容体 / 宿主識別

研究概要

宿主特異的毒素に依在するアルターナリア病にみられる宿主選択・感染成立の分子機構の解析を始めた。
1.病原信号因子の受容体の探索: ナシ黒斑病菌の生成するAK毒素の受容体が感受性品種の原形質膜画分に特異的に存在することを明かにした。また、毒素が受容体結合後から感染誘発や細胞壊死に至る過程を、SH修飾剤や代謝阻害剤などの化学的処理や、光処理によって分析した。その結果、感染誘発には壊死過程は必要でなく、毒素結合後に起こたる原形質膜機能の変調が重要であることを明かにした。
2.胞子発芽時に防出される抵抗反応誘導因子: アルターナリア胞子発芽液から抵抗反応誘導因子をConA-Sephnose4B,Sephacryl S-300カラムクロマイトグラフィーによって単離した。本因子はマンノースを主成分とし複数の単糖からなる分子量約40,000の多糖であった。生物活性にはα-マンノースおよびβ-グルコースからなる構造が関与していると考えられた。誘導活性に要する最低濃度は5ug/mLであった。調査したかぎりでは、植物種非特異的に抵抗性を誘導した。
3.感染阻害因子の単離と生物活性: 誘導性抵抗反応の化学的実体として、感染阻害因子が検出され、単離された。この因子はファイトアレキシンや抗菌物質と異なって、病原菌の胞子発芽、発芽管伸長、付着器形成には影響しないが、付着器から生ずる侵入菌糸形成を特異的に抑制する。
4.感染阻害因子の構造と定量法: 抵抗性が誘導されたナシ葉から複数の感染阻害因子が単離され、ハイドロキノン、カフェオイルアルブチンが同定された。それらの微量定量法もHPLCを利用して確立された。
5.構造未決定の毒素: 純化と構造解析を継続中である。

研究成果

• [文献書誌] Akimitsu,K.;K.Kohmoto;et al.: Plant Physiology. 89. (1989)
• [文献書誌] Kodama,M.;et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] Kodama.M.;et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] Tabira,H.;Otani,H.;et al.: Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] Kohmot,K.;et al.: Abstracts Papers for 5th International Congress of Plant Pathology. 220 (1988)
• [文献書誌] Otani,H.;et al.: Abstracts of Papers for 5th International Congress of Plant Pathology. 220 (1988)
• [文献書誌] Kohmoto,K.;R.D.Durbin,eds.: "Host-Specific Toxins:Recognition and Specificity Factors in Plant Disease" Tottori University,Tottori, 230 (1989)
• [文献書誌] Kohmoto,K.;et al.: "Host recognition:Can accessibility to fungal invasion be induced by hostspecific toxins without necessitating necrotic cell death? In:Phytoyoxins and Plant Pathogenesis. Graniti.a" Springer-Verlag,Berlin, 249-265 (1989)