植物に新しく見出された昆虫に対する被食防衛機構の多面的解析

新发现的植物昆虫防御机制的多方面分析

基本信息

批准号：
04J00439
负责人：
松島良
金额：
$ 0.77万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナに見出されるER bodyは長さ〜10μm、幅〜1μmの細長い形態を示す小胞体由来の新規構造体である。研究代表者が以前単離したnail変異体は、ER bodyがほとんど発達しない変異体である。nail変異の原因遺伝子であるNAIl遺伝子は、転写制御因子として機能することが知られているタンパク質をコードしていた。GFP-h植物体とnail変異体のタンパク質組成を比較解析した結果、PYK10と呼ばれるβ-グルコシダーゼと糖鎖結合タンパク質(レクチン)と相同性を有するAt3g16420タンパク質がnail変異体では欠失していた。PYK10とAt3g16420タンパク質のmRNAがnail変異体では減少していることから、NAIlタンパク質は、PYK10とAt3g16420タンパク質の量を転写レベルで制御していると考えられた。植物でこれまでに報告されているβ-グルコシダーゼの多くは、植食性昆虫もしくは病害細菌に対する植物の防御機構に関与している。また、植物由来のレクチンの多くも、植物の被食防御機構に寄与していることが知られている。実際、PYK10とAt3g16420タンパク質は、植物の傷害、食害応答に関する植物ホルモンであるジャスモン酸の処理によって、発現が誘導されることを見出した。一方、植食性生物を用いた実験を行う事により、植物の抵抗性反応に関する新しい現象を発見した農業害虫として知られるハダニを野外で採集し、実験室での分子生物学的、化学生態学的な解析を行った結果、ハダニには、植物に抵抗性反応を誘導する系統と誘導しない系統が存在していることが分かった。

在拟南芥中发现的ER体是一种源自内质网的新结构，显示伸长的形态范围从长度为10μm，宽度为1μm。先前由首席研究者分离的指甲突变体是突变体，其身体几乎没有发展。指甲基因是负责指甲突变的基因，编码了一种被称为转录调节剂的蛋白质。对GFP-H植物和指甲突变体的蛋白质组成的比较分析表明，AT3G16420蛋白与称为PYK10的β-葡萄糖苷酶以及糖基化蛋白（凝集素）在指甲突变体中删除。由于PYK10和AT3G16420蛋白的mRNA在指甲突变体中降低，因此人们认为指甲蛋白在转录水平调节PYK10和AT3G16420蛋白的量。植物中许多先前报道的β-葡萄糖苷酶都参与植物防御机制针对植物昆虫或患病细菌。众所周知，许多植物来源的凝集素也有助于植物的保护机制。实际上，我们发现PYK10和AT3G16420蛋白的表达可以通过治疗茉莉酸（一种与植物损伤和食物损伤反应相关的植物激素和食物损伤反应相关的植物激素。 On the other hand, spider mites, known as agricultural pests, discovered a new phenomenon related to plant resistance reactions by conducting experiments using plant-based organisms, were collected outdoors, and molecular biological and chemical ecological analysis was conducted in the laboratory, and as a result, it was found that spider mites have a lineage that induces a plant-resistant reaction and a lineage that does not.