メタボロミクス手法による植物病理応答の分子基盤の解明

使用代谢组学方法阐明植物病理反应的分子基础

• 批准号: 08J07609
• 负责人: 小川 拓水
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07609/
• 关键词: メタボロミクス; 病害抵抗性; シロイヌナズナ; サリチル酸; RCY1; グルコシルトランスフエラーゼ; UPLC-TOF-MS; LC-FT; ICR-MS; メタボローム; 植物免疫; 二次代謝

本研究では植物の病原体の進入に対する免疫反応の誘導と代謝調節機構の関係を解明することを目的としている。初年度のメタボローム解析結果から、CMV-Yに対する抵抗性遺伝子RCY1を高発現するシロイヌナズナ(Col::pRCY1#2)の傷害応答が野生型と異なることを見い出した。傷害と病害は密接に関わることが知られているため、傷害刺激による代謝変動と、avirulent pathogen存在下での代謝改変を詳細に調べた。野生型Col-0の傷害応答誘導過程では、サリチル酸の2種類の配糖体(SAGs)の蓄積量が増加することを見出した。この結果は、植物が傷害ストしスを受けたときに予備的に病害抵抗性の活性化に必要なサリチル酸を不活性な形態として蓄積する可能性を示している(Ogawa et al.,2010)。野生型では傷害処理後24時間にSAGsの増加が認められたのに対し、興味深いことに、Col::pRCY1#2では、SAGsレベルの一過的な増加が傷害処理後1時間以内に認められた。また、CMV-Y処理ではSAGレベルの増加が認められなかった。この結果から、植物の防御応答に関係の深いサリチル酸の生産に先立って、サリチル酸の配糖化の制御がavirulent pathogen依存的に誘導されると考えた。遺伝子発現解析により、この代謝物レベルでの観察結果を裏付ける結果が得られた。本研究で得られたメタボロームデータの一部はかずさDNA研究所のメタボロームデータベースMassBase(http://webs2.kazusa.or.jp/massbase/)に登録した。このような病傷害応答に伴う代謝変動の公開メタボロームデータは、関連研究者にとって利用価値の高いデータであると考えられる。

This study で の は の plant pathogens enter the に す seaborne る immune against 応 の induced と metabolic regulation institutions の masato is を interpret す る こ と を purpose と し て い る. Early annual の メ タ ボ ロ ー ム analytical results か ら, CMV - Y に す seaborne る resistance heritage 伝 son RCY1 を high 発 now す る シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ (Col: : pRCY1 # 2) の damage 応 answer が wild-type と different な る こ と を see い out し た. Damage と disease は contact に masato わ る こ と が know ら れ て い る た め, injury to stimulate に よ る metabolic variations と, avirulent pathogen in the presence of で の metabolic change - を detailed に adjustable べ た. Wild type Col - 0 の 応 damage during induction of a で は, サ リ チ ル acid の 2 kinds の glycoside (SAGs) の volume が raised plus す る こ と を see out し た. こ の results は, plant が damage ス ト し ス を by け た と き に に disease resistance of reserve の activeness に necessary な サ リ チ ル acid を not active な form と し て accumulation す を る possibility in し て い る (Ogawa et al., 2010). Wild type で は 処 damage reason after 24 time に SAGs の raised plus が recognize め ら れ た の に し seaborne, deep interest い こ と に, Col: : pRCY1 # 2 で は, SAGs レ ベ ル の な of raised and が damage 処 に within reason after 1 time to recognize め ら れ た. Youdaoplaceholder0, CMV-Y processing で レベ SAGレベ った <s:1> が addition が recognition められな った った った. こ の results か ら, plant の defense 応 answer に masato is の deep い サ リ チ の ル acid production に first set っ て, サ リ チ の ル acid with saccharifying の suppression が avirulent pathogen dependent に induced さ れ る と exam え た. Posthumous son 伝 発 now parse に よ り, こ の metabolites レ ベ ル で の 観 examine result in pay け を る results ら が れ た. This study で have ら れ た メ タ ボ ロ ー ム デ ー タ の a は か ず さ DNA institute の メ タ ボ ロ ー ム デ ー タ ベ ー ス MassBase login (http://webs2.kazusa.or.jp/massbase/) に し た. こ の よ う な disease harm 応 a に with う metabolism - moving の public メ タ ボ ロ ー ム デ ー タ は, masato researchers に と っ て using 価 high numerical の い デ ー タ で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

Transient increase in salicylic acid and its glucose conjugates after wounding in Arabidopsis leaves

拟南芥叶片受伤后水杨酸及其葡萄糖结合物的短暂增加

• DOI: 10.5511/plantbiotechnology.27.205
• 发表时间: 2010
• 期刊: Plant Biotechnology
• 影响因子: 1.6
• 作者: Takumi Ogawa;T. Ara;K. Aoki;Hideyuki Suzuki;D. Shibata
• 通讯作者: D. Shibata

シロイヌナズナCMV(Y)抵抗性系統を用いたウイルス感染初期過程におけるメタボローム解析

使用拟南芥CMV(Y)抗性株系进行病毒感染初期的代谢组分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 小川拓水;鈴木秀行;青木考;高橋英樹;柴田大輔
• 通讯作者: 柴田大輔