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

小RNA调控介导的植物免疫启动机制分析

• 批准号: 20K15498
• 负责人: 田島 由理
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Rhelixa, Inc. (2022)University of Tsukuba (2021)Nara Institute of Science and Technology (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15498/
• 关键词: 全身獲得抵抗性; プライミング; 防御応答; 植物免疫; シロイヌナズナ

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。

Plant pathogen recognition, pathogen recognition site defense response, long-distance host defense response (systemic acquired resistance) The whole body acquires resistance to infection, protects against infection, and protects against acute infection. The purpose of this study is to control the growth of plants and their defense systems. Pseudomonas syringae pv. Tomato AvrRpm 1 (Pst AvrRpm 1) is used as an indicator of the occurrence of a gene and an analytical method of reverse genetics. As a result, the production of low molecular weight RNA has been shown in the context of DCL. In addition, the resistance of allogeneic plants induced by Pst AvrRpm 1 was lower than that of control plants. This is the first time that the DCL has been able to control the development of RNA in the system. The number of inoculated leaves in a square, dcl and allogeneic plant is the same as that in a wild-type plant. The DCL has been established for the identification of pathogens at the site of the site of defense response, and for the generation of non-infectious leaf defense response vectors over long distances.

项目成果

Recognition of microbe/damage-associated molecular patterns by leucine-rich repeat pattern recognition receptor kinases confers salt tolerance in plants

通过富含亮氨酸的重复模式识别受体激酶对微生物/损伤相关分子模式的识别赋予植物耐盐性

• DOI: 10.1094/mpmi-07-21-0185-fi
• 发表时间: 2021
• 期刊: Molecular Plant-Microbe Interactions?
• 作者: Saijo Yusuke;Loo Eliza;Tajima Yuri;Yamada Kohji;Kido Shota;Hirase Taishi;Ariga Hirotaka;Fujiwara Tadashi;Tanaka Keisuke;Taji Teruaki;Somssich Imre;Parker Jane E
• 通讯作者: Parker Jane E