Characterization of the biotrophic infection process of Rhizoctonia solani in plants

植物中立枯丝核菌生物营养感染过程的表征

• 批准号: 21H02197
• 负责人: 能年 義輝
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H02197/
• 关键词: 紋枯病; 感染生理; 活物寄生; ミナトカモジグサ; エフェクター; リゾクトニア病; 殺生菌; 活物寄生菌; 紋枯病菌; イネ; シロイヌナズナ

本研究では実験植物であるミナトカモジグサと紋枯病菌を利用し、本菌の感染生理の解明を目指している。激しい壊死を誘発する本菌は、宿主を殺して栄養を摂取する殺生菌に分類されてきた。しかし、我々は植物ホルモンであるサリチル酸が、本菌への抵抗性を誘導することを明らかにした。また、ミナトカモジグサには紋枯病に抵抗性の系統が存在し、それがサリチル酸誘導性免疫に依存することを明らかにした。この結果から、本菌は生きた宿主細胞に感染して栄養を摂取する感染初期に活物寄生段階を経ていると推測した。感染初期の菌糸の観察に向け、蛍光試薬で菌糸と植物組織を染め分ける条件を確立した。共焦点顕微鏡での観察により、既報の通り感染後期には感染座が形成され、その直下からの組織内に菌糸が侵入する様子が観察された。一方、感染初期には、菌糸先端が気孔から部分的に葉内に侵入している様子を捉えた。これが、壊死を伴う感染爆発に向けた感染座を形成するために必要な活物寄生段階だと考えた。本菌は小型で分泌型のエフェクター様タンパク質を多数保有しており、我々もそれらが感染初期に発現誘導されることを明らかにしてきた。中国の研究グループとの国際共同研究により、糖転移活性ドメインを有するRsIA_GTについて機能解析を行った。RsIA_GTは、タンパク質をイネ葉に注入すると壊死を誘導し、感染後期への寄与が示された。また、ベンサミアナタバコに一過的に発現させると、エリシター誘導性の細胞死を抑制する活性が検出され、おそらく感染前期に必要となる免疫抑制能を有することが明らかになった。これは感染行動の観察結果とも一致するものであった。また、今後の植物側解析に向け、ミナトカモジグサのパターン誘導性免疫に関わる遺伝子の時系列発現解析を行った。

In this study, the で で experimental plant である ナトカモジグサと ナトカモジグサと sheath blight fungus を was used to explain the を finger <s:1> て る る る る by means of <s:1> and the physiological <s:1> of infection with this fungus fungus. Excitation し い 壊 die を 発 lure す る を kill the bacteria は, host し て tech students.their ownship raise を, take す る killing bacteria に classification さ れ て き た. し か し, I 々 は plant ホ ル モ ン で あ る サ リ チ ル acid が, this bacterium へ の resistance を induced す る こ と を Ming ら か に し た. ま た, ミ ナ ト カ モ ジ グ サ に は sheath blight に resistance の system が し, そ れ が サ リ チ ル acid induced immune に dependent す る こ と を Ming ら か に し た. こ の results か ら, this bacterium は き た に infected host cells し て tech students.their ownship raise を, take す る infection early に living creature parasitic Duan Jie を 経 て い る と speculation し た. Bacteria infection early の si の 観 examine に try to け, 蛍 light 薬 で bacteria si と dye plant tissue を め points け を る conditions established し た. Total focus 顕 micromirror で の 観 examine に よ り, both reported の り late infection に は infection seat が さ formation れ, そ の straight down か ら の tissues に bacteria si が invasion す る others child が 観 examine さ れ た. Side, infection early に は, bacteria si apex が 気 hole か ら part within the に leaf に intrusion し て い る others child を catch え た. こ れ が and 壊 die を う infection detonation 発 に to け た infection seat を す formation る た め に な necessary living creature parasitic Duan Jie だ と exam え た. This bacterium type は small で secretion の エ フ ェ ク タ ー others タ ン パ ク qualitative を most retain し て お り, I 々 も そ れ ら が infection early に 発 now induced さ れ る こ と を Ming ら か に し て き た. Chinese の グ ル ー プ と の international joint research に よ り move, sugar planning activity ド メ イ ン を have す る RsIA_GT に つ い analytic line を っ て function た. RsIA_GT は, タ ン パ ク qualitative を イ ネ leaf に injection す る と 壊 death induced を し, late infection へ の send が shown さ れ た. ま た, ベ ン サ ミ ア ナ タ バ コ に one of に 発 now さ せ る と, エ リ シ タ ー induced の cell death を inhibit す る active が 検 out さ れ, お そ ら く infection early に necessary と な る immunosuppression can have す を る こ と が Ming ら か に な っ た. The results of the <s:1> れ infection action 観 観 examination are と と consistent する であった であった であった であった であった. Analytical に ま た, future の plant side to け ミ ナ ト カ モ ジ グ サ の パ タ ー ン induced immune に masato わ る heritage 伝 son の series 発 now when parsing line を っ た.

项目成果

抵抗性誘導効果を有する環状ペプチド

具有诱导抵抗作用的环肽

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邉恵;守屋綾子;香西雄介;山中由理恵;木村麻美子;Mai Mohsen Ahmed Abdelghany;庄司直史;金亨振;斉藤太香雄;北松瑞生;能年義輝
• 通讯作者: 能年義輝

Infection assay of Rhizoctonia solani Japanese isolates to above- and below-ground tissues of Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, barley, and tomato.

日本立枯丝核菌分离株对拟南芥、二穗短柄草、大麦和番茄地上和地下组织的感染测定。

• 发表时间: 2022
• 作者: Mahadevan;N.;Watanabe;M.;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.

植物の病害抵抗性を誘導する環状ペプチド

诱导植物抗病性的环肽

• 发表时间: 2021
• 期刊: アグリバイオ
• 作者: 鈴木 貴大;鈴木 康嗣;三浦 郁修;Reyes Jerica Isabel Llige;Uddin Mohammad Mosleh;光成 渉;渡辺 幸三;能年義輝
• 通讯作者: 能年義輝

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.

Secreted Glycosyltransferase RsIA_GT of Rhizoctonia solani AG-1 IA Inhibits Defense Responses in Nicotiana benthamiana.

根源部的分泌的糖基转移酶RSIA_GT Solani ag-1 Ia抑制了Nicotiana Benthamiana的防御反应。

• DOI: 10.3390/pathogens11091026
• 发表时间: 2022-09-09
• 期刊: Pathogens (Basel, Switzerland)