植物の病徴発現に関わるマイクロRNAを介した遺伝子制御ネットワークの解明

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植物病原微生物は、植物に感染し、壊死・黄化・モザイク・萎縮などの多様な病徴を呈するが、それらの病徴発現の分子メカニズムは明らかにされていない。本研究では、植物病原微生物の感染により引き起こされる特徴的な症状について、宿主植物のゲノム情報を利用し病徴発現における遺伝子制御ネットワークの解明を目的としている。本年度は、植物ウイルスであるplantago asiatica mosaic virus (PIAMV)がタバコ属植物に引き起こす激しい壊死症状の分子メカニズムについて解析を行った。その結果、PIAMV感染により引き起こされる全身壊死は植物の代表的な抵抗性反応である過敏感反応(HR)と類似した反応であることを明らかにした。さらに、全身壊死誘導に関わる宿主側の因子を同定し、壊死誘導に至るシグナル伝達経路の一部を解明した。すなわち、PIAMV感染による全身壊死に至るシグナル伝達経路は、下流でウイルス増殖抑制を伴う経路と細胞死を誘導する経路に分岐しており、これはHRのシグナル伝達経路にも共通した性質であることを明らかにした。加えて、PIAMV感染により全身壊死の原因となるウイルス因子(エリシター)を特定した。エリシターは、全身壊死を誘導しないPIAMV弱毒分離株にもコードされており、エリシターの蓄積量を低くコントロールすることにより全身壊死誘導の有無が決定されることを見出した。以上を要するに、本研究においては植物ウイルス感染による病徴誘導の分子メカニズムに関する解析を行い、宿主側のシグナル伝達経路を明らかにするなどウイルスと宿主植物とのせめぎ合いを分子レベルで明らかにし、病徴誘導に至るシグナルネットワークの一端を解明した。