希少糖に誘導されるイネ耐病性シグナル伝達機構の解明

稀有糖诱导水稻抗病信号机制的阐明

• 批准号: 10J08677
• 负责人: 加野 彰人
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08677/
• 关键词: イネ; 白葉枯病; 希少糖; 活性酸素種; D-allose

自然界に大量に存在する単糖に対して,微量にしか存在しない単糖を希少糖という.希少糖の1つであるD-alloseを処理したイネでは無処理のイネと比べて菌接種後の白色病斑長が短くなり,D-alloseを処理したイネでは病害抵抗性が誘導されていることが明らかとなった.さらに,1}-alloseを処理したイネ葉では処理後24時間以内にROSの蓄積が認められ,D-alloseにより誘導されるイネの病害抵抗性はNADPH oxidaseをコードするOsrbohCに依存したROSの蓄積によって誘導されていることが明らかになった.また,D-allose処理後からROS蓄積や病害抵抗性誘導に至るまでのイネのシグナル伝達経路を検討した.細胞中における単糖の最初の修飾はリン酸化であることが知られている.そこで,単糖リン酸化酵素であるHexokinase(HXK)の阻害剤であるN-acetyl-D-glucosamineをD-alloseと同時に処理すると,D-alloseの誘導するROSの蓄積や病害抵抗性が消失した.さらに,D-alloseを処理したイネ葉細胞にはD-allose-6-phosphate(A6P)が蓄積することが明らかになった.そこで次に,D-alloseのリン酸化と病害1抵抗性誘導との関係を明らかにするため,D-alloseを特異的にリン酸化する大腸菌ゲノム由来のD-allose kinase(AlsK)をイネで過剰発現させた.その結果,AlsK過剰発現イネではD-alloseにより誘導される白葉枯病抵抗性がより強くなった事より,イネ病害抵抗性誘導にはD-alloseの6位のリン酸化物であるA6P生産が重要であることが明らかになった.さらに,D-alloseを処理したイネではNADPH oxidaseの基質であるNADPHを生産するG6PDHが活性化されることから,D-allose処理により誘導されるOsG6PDH1遺伝子のTos17変異体の形質を検定した.その結果,OsG6PDH1の欠損株ではD-alloseにより誘導される白葉枯病抵抗性誘導が減少した事から,D-alloseによる病害抵抗性誘導はG6PDHが関与することも明らかになった.

There is a large amount of する単sugar in nature, and there is a trace amount of にしか, and there is しない単sugar, and there is a small amount of sugar. LoseをtreatmentしたイネではNo treatmentのイネとThe white lesions after inoculation with the bacteria are longer and shorterくなり, D-alloseをtreatmentしたDisease resistance induced by disease resistance Within 24 hours after treatment, D-allose can accumulate and induce disease resistance and NADPH. oxidase をコードするOsrbohCにdependenceしたROSのaccumulationによってinducingされていることが明らかになった.また, からROS accumulation and disease resistance induction after D-allose treatment に到るまでのイネのシグナル伝达経路を検した. The first modification of the sugar in the cell, the acidification of the sugar, and the acidification of the sugar. Acidifying enzyme Hexokinase (HXK) inhibitor N-acetyl-D-glucosami neをD-alloseとsimultaneous treatmentすると,D-alloseのinduced ROS accumulationのdisease resistanceがdisappearanceした.さらに,D-alloseをtreatmentしたイネleaf cellsにはD-allose-6-phosphate( A6P) Accumulation and storage, D-allose acidification and disease 1 resistance induction D-allose, the origin of D-allose, the specific acidification of coliform, the origin of D-allose kinase (AlsK) をイネで过剰発appears させた.そのRESULT,AlsK passes 剰発appears イネではD-alloseによりinduced bacterial blight resistanceがよりstrongくなった事より,イにはD-alloseの6-bit のリン acid compound であるA6P production is important for inducing disease resistance NADPH Oxidase substrate, NADPH production, G6PDH activation, D-all ose treatment is used to induce the OsG6PDH1 legacy and Tos17 allotype. Fruit, the OsG6PDH1-deficient strain was induced by D-allose and the resistance to bacterial blight was reduced.た事から, D-allose による disease resistance induction はG6PDH がrelated and することも明らかになった.

项目成果

D-Alloseの誘導するイネ白葉枯病耐性はNADPH oxidaseに依存する

D-阿洛糖诱导的水稻叶枯病抗性依赖于 NADPH 氧化酶

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Lee;K.Kakushima;K.Shiraishi;K.Natori;H.Iwai;田中大輝;加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・田中啓司・石田豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也
• 通讯作者: 加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・田中啓司・石田豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也

希少糖の植物への作用(18):イネ由来のHexokinaseはD-alloseのリン酸化を行う

稀有糖对植物的影响（18）：源自大米的己糖激酶磷酸化 D-阿洛糖

• 发表时间: 2010
• 作者: 加野彰人;福元健志;何森健;田島茂行;小原敏明;重松由夫;田中啓司;石田豊;市村和也;多田安臣;五味剣二;秋光和也
• 通讯作者: 秋光和也

D-AIlose処理イネにおける病害抵抗性にはG6PDHとRbohが関与する

G6PDH 和 Rboh 参与 D-AIlose 处理水稻的抗病性

• 发表时间: 2012
• 作者: 大石高路;吉村和晃;山口和也;水野哲孝;加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・大河内武夫・石田 豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也
• 通讯作者: 加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・大河内武夫・石田 豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也

D-Alloseの誘導するイネ白葉枯病耐性はG6PDHが関与する

G6PDH 参与 D-Allose 诱导的水稻叶枯病抗性

• 发表时间: 2012
• 作者: 大石高路;吉村和晃;山口和也;水野哲孝;加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森 健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・大河内武夫・石田 豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也;D.Tanaka;D. Tanaka;加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・大河内武夫・石田豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也
• 通讯作者: 加野彰人・福元健志・大谷耕平・何森健・田島茂行・小原敏明・重松由夫・大河内武夫・石田豊・市村和也・多田安臣・五味剣二・秋光和也

Rare Sugar D-Allose Induces Disease Resistance with ROS Generation in Rice

稀有糖 D-阿糖通过产生 ROS 诱导水稻抗病性

• 发表时间: 2012
• 作者: Akihito Kano;Takeshi Fukumoto;Kouhei Ohtani;Akihide Yoshihara;Tbshiaki Ohara;Shigeyuki Tajima;Ken Izumori;Keiji Tanaka;Takeo Ohkouchi;Yutaka Ishida;Yoko Nishizawa;Kazuya Ichimura;Yasuomi Tada;Kenji Gomi;Kazuya Akimitsu
• 通讯作者: Kazuya Akimitsu