Elucidation of disease resistance mechanisms against Rhizoctonia root rot in barley

阐明大麦丝核菌根腐病的抗病机制

• 批准号: 21K05610
• 负责人: 香西 雄介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05610/
• 关键词: 病害抵抗性; オオムギ; 根腐れ病; トランスクリプトーム解析; ゲノムワイド関連解析

土壌に生息する糸状菌Rhizoctonia solaniは、世界規模で問題となっているコムギ・オオムギの根腐れ病の原因菌である。豪州での精力的な探索にも関わらず、本菌への抵抗性品種は確認されていない。我々は、岡山大学の大規模なオオムギ遺伝資源を用い、R. solani AG-4菌株に対する感染性評価を行った結果、Morex系統が強い抵抗性を示すことを発見した。 本研究では、その背景にある免疫応答の特徴づけ、および抵抗性遺伝子座の同定を目指す。本年度は、Morex(抵抗性)とはるな二条(罹病性)のR. solani AG-4感染に対する応答の違いをトランスクリプトーム解析により調べた。汚染土壌に両系統の芽生えを移植、7日後の地上部と地下部をそれぞれサンプリングし、3’mRNA-seq解析に供した。得られたデータセットの主成分分析と発現変動遺伝子群(DEGs)の比較解析から、R. solaniに対する応答は両系統ともに地上部と地下部で顕著に異なっていた。そこで、地上部と地下部に区別して両系統の応答を比較した。DEGsのクラスタリング解析とGO解析の結果、はるな二条の地上部では防御応答関連の遺伝子、Morexでは栄養成長に関する遺伝子の発現が顕著に誘導されていた。一方、地下部における両系統の遺伝子発現パターンは類似していたが、Morexでは防御応答関連遺伝子の発現が抑制されていた。以上の結果から、罹病性のはるな二条では菌感染に応答した免疫応答の活性化が接種7日後まで継続するが、抵抗性のMorexは既に菌感染を抑止して通常の栄養成長にシフトしていることが示唆された。

Rhizoctonia solani is the cause of root rot on a world scale. The resistance of the strain was confirmed after the investigation of the strain. Okayama University's large-scale research and development resources. Solani AG-4 strain infection evaluation results, Morex system has strong resistance to show that This study is aimed at identifying the characteristics of immune response and the identity of resistant loci. This year, Morex(resistance) and R. Solani AG-4 infection caused by the virus 3 'mRNA analysis of the above ground and underground parts of the contaminated soil Principal component analysis and comparative analysis of dynamic evolution subgroups (DEGs) were obtained. Solani is the most important part of the system. The difference between the ground and the ground is different. DEGs are classified into two categories: ground, defense, and growth. In one case, the underground part of the system is similar to the underground part, and the underground part of the system is similar to the underground part. The above results showed that the infection of bacteria was inhibited by Morex, and the immune response was activated 7 days after inoculation.

项目成果

The pathogenicity of Rhizoctonia solani Japanese isolates on Brachypodium distachyon and barley (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare).

立枯丝核菌日本分离株对短柄草和大麦（Hordeum vulgare L. ssp. vulgare）的致病性。

• 发表时间: 2022
• 作者: Mahadevan;N.;Kohno;N.;Nagao;R.;Nyein;K.T.;Matsui;H.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Toyoda;K.;Hisano;H.;Kouzai;Y.;Noutoshi;Y.
• 通讯作者: Y.

N-hydroxypipecolic acid confers resistance to Rhizoctonia solani in barley and Brachypodium distachyon.

N-羟基哌啶酸赋予大麦和二穗短柄菌中的立枯丝核菌抗性。

• 发表时间: 2023
• 作者: Mahadevan;N.;Kohno;N.;Nagao;R.;Nyein;K.T.;Matsui;H.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Toyoda;K.;Kouzai;Y.;Hisano;H.;Okamoto;M.;Noutoshi;Y.
• 通讯作者: Y.