Elucidation of the molecular mechanism of disease resistance through abscisic acid receptor in wheat

阐明小麦脱落酸受体抗病分子机制

基本信息

批准号：
22H02297
负责人：
岡本昌憲
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research (2023)Utsunomiya University (2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02297/
关键词：
アブシシン酸受容体サリチル酸コムギうどんこ病菌

项目摘要

植物ホルモンのアブシシン酸(ABA)は乾燥ストレスに重要な役割を果たす。ABA受容体を過剰発現させたコムギ(TaPYLox)は耐乾性を示す。従来、耐乾性と病害抵抗性は拮抗関係にあるとされていたが、驚くべきことにTaPYLoxはうどんこ病菌に抵抗性を示す形質を獲得していた。この性質はサリチル酸(SA)の過剰蓄積に依存していた。また、外部からABAを投与したり、乾燥ストレスによって内生ABA量を増加させても、内生SAが減少することはなかった。また、うどんこ病菌感染において、SAが蓄積してもABAが減少することはなかったため、コムギではABAとSAの拮抗作用がないことが明らかになった。興味深い事に、ABA受容体のタンパク質量を安定化させることが知られている高濃度のABAを投与すると、導入したABA受容体のタンパク質が蓄積し、その蓄積と相関して内生SA量も蓄積した。また、TaPYLoxでは、SA生合成の鍵転写因子SARD1、WAKY33、CBP60gなどの遺伝子の発現がうどんこ病菌感染前から高く発現しており、SA生合成の律速酵素のICS1とICS2遺伝子も強く発現していた。また、フェニルアラニンを前駆体とするSA生合成酵素遺伝子であるPAL1や4CL3遺伝子の発現も上昇していた。これが要因となってSAの過剰蓄積が起きていると予想された。コムギABA受容体がどのようにSA生合成を制御しているかを明らかにするために、TaPYLoxで導入しているTaPYL4::GFPのGFPタグを用いてプルダウンを行い、定量型高分解能精密質量分析計(Orbitrap Exploris 480)を用いて網羅的にTaPYL4と相互作用する因子の特定を行った。その結果、従来ABA受容体の標的タンパク質であるPP2C以外の新規のタンパク質を同定することができた。

植物激素脱甲酸（ABA）在干旱胁迫中起着重要作用。小麦（Tapylox）过表达ABA受体具有耐旱性。以前，人们认为抗旱性和抗病性具有拮抗关系，但令人惊讶的是，tapylox获得了一种对白粉病细菌具有抗性的性状。该特性取决于水杨酸（SA）的过量积累。此外，即使外部给予ABA或由于干旱压力增加了内源性ABA的量，内源性SA也不会减少。此外，在白粉病感染中，即使进行SA积累，ABA也不会减少，并且发现ABA和SA在小麦中没有拮抗作用。有趣的是，当已知ABA稳定ABA受体的蛋白质含量时，引入ABA受体的蛋白质的积累并与内源性SA水平的积累相关时。此外，在tapylox中，诸如SARD1，WAKY33和CBP60G之类的基因甚至在用白粉病细菌感染之前也表达了很高的表达，并且限制速率的酶ICS1和ICS2基因也得到了强烈表达。此外，PAL1和4CL3基因的表达，即包含苯丙氨酸作为前体的SA生物合成酶基因。预计这将导致SA的过度累积。为了澄清小麦ABA受体如何调节SA生物合成，我们使用Tapylox中引入的Tapylox的GFP标签进行了下拉载荷，并全面鉴定出使用定量高分辨率高分辨率精确质谱仪（Orbitrap Exploris 480）与Tapyl4相互作用的因子。结果，鉴定出除PP2C以外的其他新蛋白质，该蛋白是ABA受体的靶蛋白。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

コムギのアブシシン酸受容体によるサリチル酸およびN-ヒドロキシピペコリン酸生合成酵素遺伝子の発現制御機構の解明

阐明小麦脱落酸受体对水杨酸和N-羟基哌啶酸生物合成酶基因的表达控制机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
嶋崎太一;金俊植;妻鹿良亮;安倍史高;二瓶賢一;吉田健太郎;岡本昌憲
通讯作者：
岡本昌憲

コムギにおけるアブシシン酸受容体がもたらすうどんこ病菌抵抗性形質の分子生物学的解析

小麦脱落酸受体抗白粉病性状的分子生物学分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
嶋崎太一;金俊植;妻鹿良亮;安倍史高;宮本皓司;二瓶賢一;吉田健太郎;岡本昌憲
通讯作者：
岡本昌憲

コムギABA受容体によるサリチル酸およびN-ヒドロキシピペコリン酸生合成酵素遺伝子の発現制御

小麦ABA受体对水杨酸和N-羟基哌啶酸生物合成酶基因表达的调控

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
嶋崎太一;金俊植;妻鹿良亮;安倍史高;宮本皓司;二瓶賢一;吉田健太郎;岡本昌憲;嶋﨑太一,二瓶賢一,岡本昌憲
通讯作者：
嶋﨑太一,二瓶賢一,岡本昌憲

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

岡本昌憲其他文献

グルコースは青枯病菌OE1-1株のswimming motilityの抑制に関与する

葡萄糖参与抑制青枯病菌株 OE1-1 的游泳运动

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤綾乃;鈴木智大;崔宰熏;青木大地;野村崇人;岡本昌憲;河岸洋和;瀬沼和香奈・井上加奈子・木場章範・大西浩平・甲斐建次・曵地康史
通讯作者：
瀬沼和香奈・井上加奈子・木場章範・大西浩平・甲斐建次・曵地康史

フェアリー化合物の作用機序解明に向けたシロイヌナズナ有用系統の探索

寻找有用的拟南芥菌株以阐明仙女化合物的作用机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤綾乃;鈴木智大;崔宰熏;青木大地;野村崇人;岡本昌憲;河岸洋和
通讯作者：
河岸洋和

植物ホルモン「アブシジン酸」受容体に対するアゴニストの同定とその利用

植物激素脱落酸受体激动剂的鉴定及其应用

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okamoto M;Higuchi-Takeuchi M;Shimizu M;Shinozaki K;Hanada K;Okamoto M. Peterson FC. Defries A. Park SY. Endo A. Nambara E. Volkman BF. Cutler SR.;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.;岡本昌憲
通讯作者：
岡本昌憲

ケミカルスクリーニングによるABA受容体に対する新奇アゴニストの同定

通过化学筛选鉴定新型 ABA 受体激动剂

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okamoto M;Higuchi-Takeuchi M;Shimizu M;Shinozaki K;Hanada K;Okamoto M. Peterson FC. Defries A. Park SY. Endo A. Nambara E. Volkman BF. Cutler SR.;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.;岡本昌憲;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.
通讯作者：
Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.