Elucidation of flower color determinant gene-mediated disease resistance in plants

阐明植物花色决定基因介导的抗病性

• 批准号: 21K14850
• 负责人: Dominguez John・Jewish
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Iwate Biotechnology Research Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14850/
• 关键词: 花色; 耐病性; リンドウ; 糸状菌病; 微生物叢; VOC

これまでF3′ 5′ Hの機能を欠損させると花色が青からピンクに代わると共に、複数の病原糸状菌に対して弱くなることがわかっている。RNA-seqの結果により、F3′ 5′ H欠損株は細胞壁合成・修飾関連遺伝子の発現が低くなり、実際、細胞壁の物理的特性はF3′ 5′ H欠損株の葉は野生型に比べて柔らかかった。また、野生型に比べてF3′ 5′ H欠損株は菌の侵入を防ぐカロースの沈着率が低く、菌の侵入を妨げる防御機構は阻害されていることが示唆された。これらの結果から、F3′ 5′ Hは花弁での色素合成におけるこれまでの機能とは別に、葉の耐病性に関わる新規機能が存在することを示唆された。さらに、F3′ 5′ HとGFPとの融合タンパク質をリンドウのプロトプラストおよびベンサミアナタバコの葉において、一過的に発現させた所、F3′ 5′ Hの細胞質及び葉緑体への局在が観察された。現在、リンドウ及びF3′ 5′ H遺伝子を持たないシロイナズナでのF3’5’H過剰発現体を作成中であり、その耐病性への寄与および相互作用因子の同定を試みる予定である。平行して、F3′ 5′ Hを機能欠損した代謝産物の変化と耐病性の関係性を調べるために、メタボローム解析を行っている。加えて、本研究ではF3′ 5′ Hに伴う葉の微生物叢の変化についても、形質の１つとして着目し、解析を進めている。今の所、F3′ 5′ H機能特異的な微生物叢の変動は認められたいないが、本研究を通して、独自に単離したCurtobacterium属菌をはじめとするいくつかの細菌から、リンドウの糸状菌病害制御活性を持つものを同定しており、現在、微生物由来抗真菌活性および植物免疫誘導活性を持つ揮発性有機化合物 (VOCs)の同定をGC-MSで行い、活性物質の選抜に取り組むなど、リンドウの病害制御に向けた新たな展開の可能性も示されている。

こ れ ま で F3 '5' function of H の を owe loss さ せ る と color が green か ら ピ ン ク に generation わ る と に, plural の pathogen si total bacteria に し seaborne て weak く な る こ と が わ か っ て い る. RNA - seq の results に よ り, F3 '5' H owe damage strain は cell wall, synthesis of modified masato, even the heritage 伝 son の 発 now が low く な り, be actually, cell wall の physical features は F3 '5' H owe loss の leaf は wild-type に than べ て soft ら か か っ た. ま た, wild type に than べ て F3 '5' H owe loss の は bacteria strains invade を anti ぐ カ ロ ー ス の shen rate low が く, bacteria の intrusion を hinder げ る defense agency は resistance against さ れ て い る こ と が in stopping さ れ た. こ れ ら の results か ら, F3 '5' H は flower chemical で の pigment synthesis に お け る こ れ ま で の function と は don't に disease resistance, leaf の に masato わ る new rules function exist が す る こ と を in stopping さ れ た. さ ら に, F3 '5' H と GFP と の fusion タ ン パ ク qualitative を リ ン ド ウ の プ ロ ト プ ラ ス ト お よ び ベ ン サ ミ ア ナ タ バ コ の leaf に お い て, after に 発 now さ せ た, F3 '5' H の cytoplasm and び chloroplast へ の bureau in が 観 examine さ れ た. Now, リ ン ド ウ and び F3 '5' H heritage 伝 son を hold た な い シ ロ イ ナ ズ ナ で の F3 '5' H before turning 発 body を done now in で あ り, そ の disease resistance へ の send お よ び の interaction factor with fixed を try み る designated で あ る. Parallel し て, F3 '5' function of H を owe loss し の た metabolites - turn と disease resistance の masato is sexual を adjustable べ る た め に, メ タ ボ ロ ー ム parsing line を っ て い る. Add え て, this study で は F3 '5' H に with う leaf の microflora の variations change に つ い て も, character の 1 つ と し て し, analytical を into め て い る. Today, the location is F3 '5' H function specific な microflora の - move は recognize め ら れ た い な い が, this study を し て, alone に 単 from し た Curtobacterium belongs to bacterium を は じ め と す る い く つ か の bacteria か ら, リ ン ド ウ の si form bacteria disease suppression activity を hold つ も の を with fixed し て お り, now, microbial origin antifungal activity お よ び plant immune Induction activity を hold つ swing 発 sexual organic compounds (VOCs) with fixed の を GC - MS で い, active substances の selected group sorting に take り む な ど, リ ン ド ウ の disease suppression に to け た new た な expand の possibility も shown さ れ て い る.

项目成果

青色花色決定因子F3′5′H によるリンドウの糸状菌耐性機構の解析

蓝花色决定因子F3′5′H分析龙胆丝状真菌抗性机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Dominguez;J.J.A.;Tateda;C.;Iwai;M.;Abe;Y.;Obara K.;Nishihara;M.;Abe;A.;Matsuura;T.;Hirayama;T.;Fujisaki;K.
• 通讯作者: K.

培養リンドウを用いた炭疽病菌（Colletotrichum acutatum）の発病機構の解析

利用培养龙胆分析炭疽病（Colletotrichum acutatum）的致病机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Dominguez;J.J.A.;Iwai;M.;Abe;Y.;Fujisaki;K.
• 通讯作者: K.