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イネ科植物における耐病性因子の発現機構の解明

阐明草类抗病因子的表达机制

基本信息

批准号：
01J03902
负责人：
野村泰治
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

環状ヒドロキサム酸(Hx)類はコムギやライムギ等の多くのイネ科植物が蓄積する抗菌性化合物である。6倍性植物であるパンコムギ(2n=6x=42,AABBDD)におけるHx生合成制御機構を解明する上で、祖先2倍種(2n=2x=14,AA,SS,DD)におけるHx生合成様式を明らかにすることは重要であると考えられる。そこで、祖先2倍種におけるHx類の蓄積様式および生合成遺伝子の構成を詳細に解析した。Hx類を高濃度に蓄積する播種後1-5日目の芽生えにおけるHx蓄積量をHPLCにより定量した。その結果、Aゲノム種(Triticum monococcum, T.urartu)はDIBOA-glucosideのみを蓄積するのに対して、Dゲノム種(Aegilops squarrosa)はDIMBOA-glucosideを主に蓄積していた。Sゲノム種(Ae.speltoides)ではアクセッション間で主要Hxに多様性が見られた。これらの中で、Sゲノム種のHx蓄積量が最も多かったことから、6倍性パンコムギにおけるHx生合成にはBゲノムの寄与が最も大きいことが示唆された。一方で、野生Aゲノム2倍種であるT.boeoticumはHx類を蓄積しないことが明らかになった。そこで、Hx類が見られなかったT.boeoticumの5アクセッションについてサザン分析を行ったところ、2種は生合成遺伝子座(TaBx1-TaBx5)のうちTaBx3,TaBx4遺伝子座を欠失し、3種は生合成遺伝子座を全て保持していることが示された。RT-PCRにより遺伝子発現の有無を調べたところ、前者の2種ではTaBx1,TaBx2およびTaBx5のいずれも発現していることが分かった。また、後者の3種においても5種の遺伝子全てが発現していた。このことから、これら3つの種では生合成遺伝子は発現しているものの、コード領域の変異によりHx生合成能を欠損していることが示唆された。

A variety of plants, such as cyclic amino acids (Hx), accumulate antibacterial compounds. 6-ploidy plants (2n=6x=42,AABBDD) are important in explaining the mechanism of Hx biosynthesis and controlling Hx biosynthesis in ancestral 2-ploidy species (2n=2x=14,AA,SS,DD). A detailed analysis of the composition of the Hx-type accumulation formula and the genetic composition of the ancestor 2-fold species. Hx accumulation at high concentrations 1-5 days after seeding Hx accumulation was quantified by HPLC The results showed that A. monococcum (T.urartu) had no effect on the accumulation of DIBOA-glucoside, D. Aegilops squarrosa had no effect on the accumulation of DIBOA-glucoside. S.speltoides is the main Hx diversity among the three species. The Hx accumulation of these two species is the highest, and the hexploidy is the highest. A square, wild A The analysis of the 5 species of T.boeoticum was carried out. The 2 species of reverse synthetic loci (TaBx1-TaBx5) were missing. The 3 species of reverse synthetic loci were completely preserved. RT-PCR detection of two kinds of TaBx1,TaBx2 and TaBx5 in the presence or absence of the detection of TaBx1,TaBx2 and TaBx5 in the presence or absence of TaBx1,TaBx2 and TaBx5 in the presence or absence of TaBx 1. The last three species are found in all five species. In this case, the gene expression of Hx gene is insufficient to express the gene expression of Hx gene.