多犯性植物病原菌の宿主防御応答制御機構について

多犯性病原菌Botrytis cinereaによって引き起される灰色かび病は、世界の食料生産に多大な損害を与えているが、本菌がどのような機構で感染を成立させ、発病させているのかという点に関する解析は十分ではなかった。そこで、本研究では、灰色かび病菌の感染過程で胞子から分泌される物質に注目し、感染成立における役割を解析した。圃場の罹病植物から強病原性株を選抜し、この発芽液中の物質を分子ふるいなどで分画し、感染、壊死などの誘導活性や防御応答への影響を調べた。本研究から以下の知見を得ることができた。すなわち、1)発芽液中には、40μg/ml、3-4日で広範な植物に壊死を誘導する物質が存在すること、2)本物質は、分子量10-30kDaで、熱や光に対する耐性を備えるがタンパク質分解酵素感受性であること、3)壊死を誘導する1/4の濃度で処理された植物組織には、弱病原性株や非病原菌のAlternaria alternataの感染が2日以内に成立するようになり、カロース沈着が阻害されること、4)また、処理組織には、6時間で過酸化水素の生成が誘導されること、5)VIGSでrboh遺伝子をサイレンシングしたベンサミアナタバコでは、過酸化水素生成は起こらず、壊死の形成も誘導されないことが判明した。以上の結果から、灰色かび病菌の感染プロセスは以下のように考察できる。すなわち、本菌分生胞子は、発芽の過程で本物質を分泌し、侵入に先立って宿主に活性酸素生成と受容性を誘導し、抵抗性(の一部)も阻害し、その後(その結果)壊死が誘導され、病徴発現に至るというものである。本物質の構造決定は現在進行中であるが、本物質は広範な植物に作用する病原性決定因子と考えることができる。また、これらの知見から、本物質の不活化剤に焦点を当てた防除戦略の策定も可能であろう。

多犯性病原菌Botrytis cinereaによって引き起される灰色かび病は、世界の食料生産に多大な損害を与えているが、本菌がどのような機構で感染を成立させ、発病させているのかという点に関する解析は十分ではなかった。そこで、本研究では、灰色かび病菌の感染過程で胞子から分泌される物質に注目し、感染成立における役割を解析した。圃場の罹病植物から強病原性株を選抜し、この発芽液中の物質を分子ふるいなどで分画し、感染、壊死などの誘導活性や防御応答への影響を調べた。本研究から以下の知見を得ることができた。すなわち、1)発芽液中には、40μg/ml、3-4日で広範な植物に壊死を誘導する物質が存在すること、2)本物質は、分子量10-30kDaで、熱や光に対する耐性を備えるがタンパク質分解酵素感受性であること、3)壊死を誘導する1/4の濃度で処理された植物組織には、弱病原性株や非病原菌のAlternaria alternataの感染が2日以内に成立するようになり、カロース沈着が阻害されること、4)また、処理組織には、6時間で過酸化水素の生成が誘導されること、5)VIGSでrboh遺伝子をサイレンシングしたベンサミアナタバコでは、過酸化水素生成は起こらず、壊死の形成も誘導されないことが判明した。以上の結果から、灰色かび病菌の感染プロセスは以下のように考察できる。すなわち、本菌分生胞子は、発芽の過程で本物質を分泌し、侵入に先立って宿主に活性酸素生成と受容性を誘導し、抵抗性(の一部)も阻害し、その後(その結果)壊死が誘導され、病徴発現に至るというものである。本物質の構造決定は現在進行中であるが、本物質は広範な植物に作用する病原性決定因子と考えることができる。また、これらの知見から、本物質の不活化剤に焦点を当てた防除戦略の策定も可能であろう。