線虫感染に対する植物免疫応答に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

農業上、植物寄生性線虫の被害は極めて大きく、その防除は、農薬、輪作、抵抗性品種の利用が欠かせない。中でも抵抗性昂種の利用は経済的に極めて有効であり、環境保全防除技術としても優れている。将来、抵抗性誘導や抵抗性品種育成に有効となる基盤的知見を得ることを目的として、線虫に対する植物の抵抗性(免疫性)を詳細に解析することにした。材料は、最近発見した高度抵抗性トマト品種と感受性トマト品種を用い、それら品種の比較から抵抗性機構を明らかする。昨年までにマイクロアレイ解析および特徴的な防御関連遺伝子の発現とサリチル酸系とジャスモン酸系のPR遺伝子の発現を解析した。その結果、抵抗性品種ではサリチル酸(SA)系のシグナル伝達が強く関わっていることが推測された。今年度は、高度抵抗性品種が抵抗性遺伝子Hero-Aを持つことを突き止めた。次に感受性品種と抵抗性品種の線虫感染時の植物体内のSA量をGC-MSで定量した。すると、感受性品種と抵抗性品種は同じように線虫感染でSAを誘導していることが認められた。そこで植物体内のSAを分解するnahGトマトを用いて交配よって抵抗性遺伝子を持つが植物体内にSAが蓄積しないトマトを作成し、ジャガイモシストセンチュウを感染させたところ、抵抗性遺伝子があるにもかかわらず、SAが蓄積しないトマトは線虫が増殖して線虫感受性になった。この現象から考察して、線虫抵抗性遺伝子Hero-Aは、SAを強く要求することが明らかになり、さらに感受性品種において、線虫感染はSAのシグナル伝達をブロックするような作用があると強く示唆された。これは世界で初めて、線虫抵抗性とSAの関係を証明した事例であり、今後の線虫抵抗性植物有効利用に強く貢献できる成果となった。