イネ病害抵抗性に重要な新奇ホルモン間クロストークを制御する因子に関する研究

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世界の主要作物であるイネにおいて、病害抵抗性誘導に重要な植物ホルモンであるジャスモン酸(JA)とサリチル酸(SA)のホルモン間クロストークについては未解明な部分が多い。しかも、イネは他の植物とは違う独自のホルモン間クロストーク機構を獲得していることがわかり始めている。本研究では、SAのメチル体であるMeSAによる新奇JA-SAクロストーク制御機構を分子レベルで解明し、イネホルモン間シグナル伝達機構に対する独創的・先駆的な研究を格段に発展させ、イネが独自に獲得した新奇抵抗性誘導機構の発掘を行う。昨年度は、MeSAを高蓄積するイネを用いて、JA-SAの共通の防御機構であるcommon defense system (CDS)の起動にはMeSAが重要な役割を持っていることを明らかとした。今年度は、昨年度作出に成功した、SAシグナルの中心的制御因子と考えられているOsNPR1の過剰発現体を用いた解析を中心に実施し、初期の研究計画通りの成果を得ることができた。具体的には以下の通りである。OsNPR1過剰発現体を用いたCDSマーカー遺伝子の発現挙動解析により、OsNPR1が多くのCDSマーカー遺伝子の発現制御に関与していることが明らかとなった。このことから、OsNPR1はSAシグナルの制御因子とともに、JA-SA共通のCDSも制御している重要な因子である可能性が示された。また、OsNPR1過剰発現体ではJA特異的防御関連遺伝子の発現は誘導されていなかったことから、OsNPR1はJA特異的シグナルには関与しないことが示唆された。また、SA処理によってMeSAが増加することも明らかとし、SAによって合成されるMeSAがSAシグナルの活性化に重要な可能性が示された。さらにMeSAの重要性を明らかにするため、タバコ由来のMeSA脱メチル化酵素を過剰発現したイネも作出した。