線虫感染に対する植物免疫応答に関する研究

植物对线虫感染的免疫反应研究

• 批准号: 21580058
• 负责人: 植原 健人
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21580058/
• 关键词: ジャガイモシストセンチュウ; トマト; 抵抗性品種; サリチル酸; 線虫; 植物免疫

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。

In agriculture, the destruction of plant parasitic nematodes is extremely serious, and the prevention and control of nematodes, agricultural drugs, crop rotation, and the utilization of resistant varieties are all lacking. In the middle of the day, the use of resistant seeds is extremely important, and environmental protection and prevention technologies are optimized. In the future, resistance induction and resistance breeding will have a detailed analysis of plant resistance (immunity). The most recently discovered species are highly resistant, susceptible, and resistant. Analysis of Defense-Related Gene and PR Gene of Acid System in Last Year The results showed that the resistant varieties were resistant to salicylic acid (SA). This year, highly resistant varieties are resistant to Hero-A. GC-MS was used to quantify SA levels in plants infected with nematodes in susceptible and resistant varieties. The susceptible variety and the resistant variety were both induced by SA. In plants, SA is decomposed, mated, and resistant genes are maintained. SA is accumulated, infected, and resistant genes are accumulated. This phenomenon was investigated, and the insect resistance gene Hero-A and SA were strongly required to be identified, and susceptible varieties were identified, and insect infection SA was strongly required to be identified. The relationship between nematode resistance and SA in the world has been proved by examples, and the future utilization of nematode resistant plants has made strong contributions.

项目成果

Resistant and Susceptible Responses in Tomato to Cyst Nematode are Differentially Regulated by Salicylic Acid

• DOI: 10.1093/pcp/pcq109
• 发表时间: 2010-09-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Uehara, Taketo;Sugiyama, Shunpei;Masuta, Chikara
• 通讯作者: Masuta, Chikara