イネいもち病菌の活性酸素消去因子とそれを阻害するイネ由来の因子の解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16580033
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 南 栄一 独立行政法人農業生物資源研究所, 生体高分子研究グループ・糖鎖機能研究チーム, チーム長 (70373256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 賀く 華江 独立行政法人農業生物資源研究所, 生体高分子研究グループ, 主任研究官 ; 秋本 千春 独立行政法人農業生物資源研究所, 生体高分子研究グループ, 研究員
• Keywords: イネいもち病菌 / 活性酸素 / カタラーゼ / 植物・微生物相互作用 / いね

Research Abstract

病害抵抗性の解析における新たな実験系の構築を目的として,イネ培養細胞(日本晴)に、親和性もしくは非親和性レースのイネいもち病菌胞子懸濁原液を直接接種し、イネ細胞から生成される活性酸素の消長・接種による遺伝子発現誘導、細胞死について両者に差異があるかを解析した。その結果、遺伝子発現、細胞死については有意な差は認められなかったが、非親和性胞子接種時の活性酸素(過酸化水素として測定)レベルは、親和性胞子の接種時に比べ有意に高かった。しかし水で洗浄した胞子を接種すると、親和性胞子も非親和性胞子と同等の高レベルの活性酸素生成を誘導した。一方、親和性、非親和性いずれの胞子懸濁液由来の上清も過酸化水素を急速に消去した。100℃5分間の熱処理によってこの活性は消失することから、上清画分には活性酸素を消去する酵素が含まれているものと考えられた。この消去活性はいもち病菌糸の培養濾液中にも存在し、電子受容体を必要としないことからカタラーゼ様の酵素によるものと考えられた。実際、ゲル内アッセイにより、日本晴に非親和性、親和性いずれのレースの培養濾液からもカタラーゼ活性が検出された。この酵素活性は室温でも、またSDS(0.1%)存在下でも安定であった。そこでSephadex-G75、DEAE-Cellulose、MONO-Qのカラムクロマトグラフィーによってこの酵素の精製を試み、ゲル内アッセイと比較することによってタンパクのバンドを同定することができた。