植物共生微生物が植物に誘導するプライミングのメカニズムの解明

阐明植物共生微生物在植物中诱导的启动机制

• 批准号: 19J14665
• 负责人: 藤田 萌香
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Fukui Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14665/
• 关键词: 植物; イネ; 病害抵抗性; プライミング; 植物共生微生物

植物の病害抵抗性の一つであるプライミング機構は、通常時の植物において、PRタンパク質などの防御関連遺伝子の発現を伴わず生育に対して影響を及ぼさない一方で、病原菌感染時の植物において、早くあるいは強く病原菌に対して応答することができるという特徴を持っている。しかしながら、その分子メカニズムに関しては明らかにされていないため、本研究は、細菌エンドファイトの共生によってイネ、シロイヌナズナやトマトに誘導されるプライミング機構に関与するシグナル物質を特定することを目的としている。これまでに、細菌エンドファイトが地際および根部に共生しているイネの葉身では2種の特異的なプライミング関連遺伝子の発現が誘導されていることを明らかにしており、これらの遺伝子の発現を指標として地下部から地上部へのシグナル物質の特定を試みた。シグナル物質の抽出材料としては、Azospirillum sp. B510 株懸濁液を処理してプライミングを誘導したイネの葉鞘部分を用いた。溶媒抽出および陰イオンカラム交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーにより活性成分の分離および精製を行った。その結果、精製条件が異なる2種の画分に活性を見出した。それらの精製画分をイネに処理した場合にイネいもち病菌に対する病害抵抗性が誘導され、さらに精製画分を共処理することにより単独処理区よりも強くイネいもち病菌に対する病害抵抗性を誘導することが確認された。また、精製画分をシロイヌナズナに処理した場合には、トマト斑葉細菌病菌に対する病害抵抗性が誘導されなかった。以上の結果より、2種の活性画分に含まれる物質は、同じ部位に蓄積していたことから、同じ経路に作用する物質ではなく、独立した作用によってプライミングを誘導し、イネに特異的なプライミング誘導物質であるという想定外の可能性も見出した。以上の成果は、国内学会で発表を行った。

Plant disease resistance is characterized by a variety of mechanisms, including the development of defense-related genes in plants in general, the effects of reproductive factors, and the persistence of characteristics in plants infected by pathogens in early stages and in plants infected by pathogens in early stages. This study aims to investigate the symbiosis of bacteria and their molecular mechanisms. In this paper, the development of two kinds of specific bacteria and their associated genes in the leaves of the inter-soil and root symbiosis is studied. The extract material of Azospirum sp. B510 strain was treated with water and the leaf sheath was induced. Solvent extraction and purification of active ingredients The results and purification conditions are different. The activity of two kinds of painting is shown. The disease resistance of the pathogen was induced in the treated area. The disease resistance was confirmed in the treated area. The disease resistance of mottled leaf bacteria was induced by the treatment of the disease. The above results show that the two active components contain substances that accumulate in the same site and act in the same pathway, and that act independently to induce the formation of specific substances. The above achievements are reflected in the domestic society.

项目成果

イネのプライミング機構を誘導するシグナル物質の探索

寻找诱导水稻启动机制的信号物质

• 发表时间: 2019
• 作者: Moeka Fujita;Miyuki Kusajima;Kohki Akiyama;Koichi Yoneyama;Tadao Asami;Hisaharu Kato & Hideo Nakashita;藤田 萌香，草島 美幸，仲下 英雄;藤田 萌香，草島 美幸，仲下 英雄
• 通讯作者: 藤田 萌香，草島 美幸，仲下 英雄

植物の病害抵抗性におけるストリゴラクトンシグナルの機能解析

独脚金内酯信号在植物抗病中的功能分析

• 发表时间: 2020
• 作者: Miyuki Kusajima;Moeka Fujita;Hiromoto Yamakawa;Tsukasa Ushiwatari;Takamasa Mori;Kazuki Tsukamoto;Hiroshi Hayashi;Akiko Maruyama-Nakashita;Fang-Sik Che;Hideo Nakashita;藤田萌香，草島美幸，浅見忠男，仲下英雄;藤田萌香，堀田里奈，草島美幸，伊藤瑛子，森昌樹，中村英光，浅見忠男，仲下英雄
• 通讯作者: 藤田萌香，堀田里奈，草島美幸，伊藤瑛子，森昌樹，中村英光，浅見忠男，仲下英雄

シロイヌナズナの全身性の病害抵抗性におけるビタミンE生合成の解析

拟南芥维生素E生物合成及其全身抗病性分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Miyuki Kusajima;Moeka Fujita;Hiromoto Yamakawa;Tsukasa Ushiwatari;Takamasa Mori;Kazuki Tsukamoto;Hiroshi Hayashi;Akiko Maruyama-Nakashita;Fang-Sik Che;Hideo Nakashita;藤田萌香，草島美幸，浅見忠男，仲下英雄
• 通讯作者: 藤田萌香，草島美幸，浅見忠男，仲下英雄

イネのプライミング機構の誘導に働くシグナル物質の探索

寻找诱导水稻启动机制的信号物质

• 发表时间: 2019
• 作者: Moeka Fujita;Miyuki Kusajima;Kohki Akiyama;Koichi Yoneyama;Tadao Asami;Hisaharu Kato & Hideo Nakashita;藤田 萌香，草島 美幸，仲下 英雄
• 通讯作者: 藤田 萌香，草島 美幸，仲下 英雄

Characterization of plant immunity-activating mechanism by a pyrazole derivative

• DOI: 10.1080/09168451.2020.1750341
• 发表时间: 2020-04-12
• 期刊: BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kusajima, Miyuki;Fujita, Moeka;Nakashita, Hideo
• 通讯作者: Nakashita, Hideo