アルタ-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

1989 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, 教授 (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, 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 / 感染阻害因子 / 受容性誘導 / 宿主識別

研究概要

昭和63年度に引続き、宿主特異的毒素に依存するアルタ-ナリア病に見られる宿主選択・感染成立の分子機構の解析を展開した。
1。病原信号因子の受容体の探索:水性2層分配法によってナシ幼果実細胞の原形質膜画分を得、^3H標識AK毒素の結合能を調査したところ、感受性品種に特異的な結合と非特異的な結合が認められた。この特異的毒素受容体の純化と特性解明が今後の課題である。また、AK毒素は原形質膜ATPaseに対する直接的阻害効果を示さないことから、毒素受容体での分子認識からin vivoのプロトンポンプ阻害や膜機能変調に至る信号伝達過程の分析が極めて重要な意味をもってきた。一方、高度感受性りんご葉に対するAM毒素の初期作用には葉緑体の関与が強く示唆され、受容性誘導には原形質膜機能変調が介在するらしい。中程度抵抗性品種では膜機能変調が重要で、しかも特異な誘導性毒不感受化機構を備えているらしい。
2。感染阻害因子の単離と生物活性:Pー4と称してきた感染阻害因子が単離され、その構造が3、5ージカフェオイルキナ酸と決定された。クロロゲン酸やコ-ヒ酸と異なり抗菌活性は無いが、感染菌糸の形成を抑制する。感染サイトでの病理的役割について詳細な調査が必要である。
3。3、5ージカフェオイルキナ酸の微量定量法(HPLC)を確立した。
4。構造未決定の宿主特異的毒素の構造決定:カンキツbrown spot病菌の毒素ACT-toxin IとIIの構造が解明された。AK毒素やAF毒素と同族体で、今後の「選択毒性活性ー構造相関研究」に絶好のモデルとなる。

研究成果

• [文献書誌] Akimitsu,K.,K.Kohmoto,et.al.: "Host-specific effects of toxin from the rough lemon pathotype of Alternaria alternata on mitochondrion" Plant Physiology. 89. 925-931 (1989)
• [文献書誌] Otani,H.,et al.: "Effect of AK-toxin produced by Alternaria alternata Japanese pear pathotype on membrane potential of pear cell" Ann.Phytopathol Soc.Japan. 55. 466-468 (1989)
• [文献書誌] Tabira,H.,Otani,H.,et al.: "Light-induced insensitivity of apple and Japanese pear leaves to AM-toxin from Alternaria alternata apple pathotype" Ann.Phytopathol.Soc.Japan. 55. 567-578 (1989)
• [文献書誌] Kodama,M.,et al.: "Host-selective AT-toxin from Alternaria alternata causing brown spot disease of tobacco" Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] Kodama,M.,et al.: "Ultrastructural studies of an action site in tobacco cells of host-selective AT-toxin produced by Alternaria alternata tobacco pathotype" Ann.Phytopathol.Soc.Japan.
• [文献書誌] K.Kohmoto,et al.: "Isolation of ACT-toxin Ib and Ic,host-specific toxins from the tangerine pathotype of Alternaria alternata and their biological activities" Phytopathology.
• [文献書誌] Otani,H.,et al.: "Role of host-specific toxins produced by Alternaria alternata species:their targets and induction of accessibility.In:Molecular Stratgies of Pathogens and Host Plants.S.S.Patil et al.eds.(In preparation)" Springer-Verlag,Berlin,
• [文献書誌] Kohmoto,K.,et al.: "Determination of Host-selective toxins.In;Modern Methods of Plant Analysis Vol.13,H.-F.Linskens et al.eds." Springer-Verlag,Heiderberg,