1990 Fiscal Year Annual Research Report
イネいもち病菌に対する宿主抵抗反応カスケ-ドにかかわる律速酵素群の誘導機構
Project/Area Number |
01480055
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Research Institution | Tamagawa University |
Principal Investigator |
関沢 泰治 玉川大学, 農学部, 教授 (90163104)
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Keywords | イネの誘導防御機構 / イネいもち病菌エリシタ- / 膜情報伝達係 / 酸素ラジカル生成酵素活性化 / ホスホリパ-ゼA_2 / 内因性エチレン動態 / ペルオキシダ-ゼ誘導 / リポキシゲナ-ゼ誘導 |
Research Abstract |
27KDプロテオグルコマンナンのイネプロトプラスト形質膜受容体による受容によって、膜イノシト-ルリン脂質の代謝回転が高進し、イノシト-ル3リン酸が生成した。宿主葉身細胞内のCA^<2÷>濃度が上昇し、Ca^<2÷>ーCaM複合体を形成した。未同定タンパク質のリン酸化が並行して開始された。膜情報伝達系の効果反応として、O^-_2生成酵素系およびホスホリパ-ゼA_2が活性化された。生成するO^-_2は過敏感反応に、αーリノレン酸はリポキシゲナ-ゼなどの作用により不飽和ヒドロキシC_<18>脂肪酸となり、殺菌作用などに関与する。O^-_2に依存して内因性エチレン生成が高進した。エチレンと共にαーリノレン酸あるいは不飽和ヒドロキシC_<18>脂肪酸は細胞間情報伝達系に係わっていることを示唆する実験結果が得られてきた。内因性エチレンの高進に応じて、中ー後期に発現する抵抗反応(リグニン生合成、不飽和ヒドロキシC_<18>脂肪酸の生合成およびファイトアレキシン生合成)の加速に係わる酵素群(フェニルアラニン アンモニアーリア-ゼ、リポキシゲナ-ゼおよびペルオキシダ-ゼその他)が遺伝子の転写・翻訳過程を通じて順序性を持って誘導的に生成した。各々の酵素の細胞内濃度の増加によって抵抗反応の発現を制御していることが明らかになった。しかし、現在のところ抵抗性遺伝子の活性化の分子生物学的機構の解明は未詳の問題が多く、今後に残された重要な研究課題の一つである。なお、ポリアミン類の初期動態は他の抵抗反応と類似しており、認識機構あるいは早期防御機構の成立と密接な関係があることが、示唆されるが、その動態から機能を推察することは現時点においては困難であった。未踏領域の研究として、今後推進する必要がある。以上、イネ葉身における生体防御機構を形造るカスケ-ドの大要が明らかになり、基本構想が得られたので、今後の研究の進展により、植物保護の新しい展開への確実な応用が可能となるものと考えられる。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Y.Sekizawa: "Dependence on ethylene of the Induction of Peroxidase and Lipoxygenase Activity in Rice Leaf Infected with Blast Fungus." Agri.Biol.Chem. 54(2). 471-478 (1990)
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[Publications] Y.Sekizawa: "αーLinolenate Releasing Enzyme,Phospholipase A_2 of Rice Blade Infected by Blast Fungus." Ann.Phytopath.Soc.Japan. 56(4). 561-564 (1990)
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[Publications] Y.Sekizawa: "A Superoxide Anion Forming Enzyme,HADPH Oxidase of rice Blade Tissue Stimulated by a Blast Fungus Elicitor." Ann.Phytopath.Soc.Japan. 56(4). 565-567 (1990)
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[Publications] Y.Sekizawa: "Induction of Host Disease Resistance and Ethylene ( in Japanese )." IGE Series 5,Research Center of Genetics and Ecology,Tohoku Univ.87-97 (1990)
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[Publications] Y.Sekizawa: "Inducible host defence mechanism and ethyleneーA Case of rice blast( in Japanes )." Shokubutsu no kagakuーchosetsu. 25(1). 108-113 (1990)
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[Publications] M.Haga: "Behavior and Characteristics of Lignin in Rice Leaves Infected by Blast Fungus." Agric.Biol.Chem.55(2). 619-621 (1991)
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[Publications] Y.Sekizawa: "Bactericides,in “Methods in Phytobacteriology"," Academiai Kiado,Budapest., 319-326 (1990)