低分子RNA制御を介した植物免疫プライミング機構の解析

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植物は病原体の認識に伴って、病原体の認識部位での局所的な防御応答に加え、長距離シグナルを介した全身での防御応答を発揮する（全身獲得抵抗性）。全身獲得抵抗性発揮時には、防御応答遺伝子が二次感染に対して鋭敏に発現可能なプライミング状態となる。本研究では、植物における防御応答遺伝子のプライミングの制御基盤の一端を明らかにすることを目的とした。シロイヌナズナの種々の変異体植物とトマト斑葉細菌病菌Pseudomonas syringae pv. tomato AvrRpm1 (Pst AvrRpm1)を用い、プライミングマーカー遺伝子の発現を指標として逆遺伝学的解析を行った。その結果、低分子RNAの生成を通じてRNAサイレンシングに寄与するDCL変異体植物（dcl）において、防御応答マーカー遺伝子のプライミングが低下していることを見出した。また、防御応答遺伝子のプライミングの低下と相関し、dcl変異体植物ではPst AvrRpm1接種後に誘導される全身獲得抵抗性が低下していることを明らかにした。このことから、DCLあるいはRNAサイレンシング経路によって防御応答遺伝子のプライミングならびに全身獲得抵抗性が制御されていることが示唆された。一方で、dcl変異体植物におけるPst AvrRpm1の接種葉での増殖量は野生型植物と同程度であった。このことから、DCLは病原体の認識部位における局所的な防御応答ではなく、その後の長距離シグナルの生成から非感染葉での防御応答遺伝子のプライミング成立に到るまでのいずれかのステップで機能することが示唆された。