トマト誘導全身抵抗性におけるエリシターと信号伝達経路の同定

番茄诱导的系统抗性中诱导子和信号通路的鉴定

• 批准号: 11F01086
• 负责人: 伊藤 真一
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01086/
• 关键词: PGPF; 誘導全身抵抗性; トマト青枯病; トマト萎ちょう病; ジャスモン酸; 植物生長促進菌; トマト根腐萎ちょう病

[研究目的]植物生長促進菌類(PGPF)は、植物の生長を促進するだけでなく、植物体に病害抵抗性を誘導する。この抵抗性は、誘導全身抵抗性(ISR)とよばれる。PGPFによるISRの誘導機構については不明な部分が多く、とくに土壌伝染病に対するISRについてはほとんど解明されていない。そこで、本研究では、トマトの土壌伝染病(青枯病および萎ちょう病)における、PGPFによるISR誘導を明らかにし、誘導に関与する信号伝達経路について解析を行った。[研究成果]1.PGPFによるトマト青枯病抵抗性誘導方法:前年度に選抜したPGPF4菌株から2菌株を選び、青枯病受性トマトの種子に接種後、人工気象器で生育した。2週間後、トマトの根に青枯病菌をチャレンジ接種し、青枯病の発病を観察した。また、経時的に根を回収し、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)、ペルオキシダーゼ(POX)、およびグルカナーゼ(GLU)の酵素活性を定量するとともに、これらの酵素遺伝子の発現変化をリアルタイムRT-PCRによって調べた。結果:2菌株のPGPFを種子接種したトマトは、青枯病の発病をそれぞれ57%および49%抑制した。また、PGPFを接種したトマトでは、防御関連酵素が誘導された。PAL活性は、青枯病菌接種後24時間に最高となりその後低下した。POXとGLUの活性は接種後24時間後に高くなり、その後一定していた。PAL、POX、およびGLUの遺伝子発現は、酵素活性の経時変化と類似していた。これらの結果から、PGPFをあらかじめ種子に接種したトマトでは、青枯病菌のチャレンジ接種に際して、PAL、POX、およびGLUの生合成を迅速に誘導することが明らかになった。2.PGPFによるトマト萎ちょう病抵抗性誘導方法:萎ちょう病感受性品種、サリチル酸経路欠損株(NahG)、ジャスモン酸経路欠損株(def1)の種子に、前年度に選抜したPGPFを接種し、人工気象器で生育した(種子接種区)。また、各トマト品種の苗の根をPGPF培養ろ液で処理し、同様に人工気象器で生育した(培養ろ液処理区)。さらに、オートクレープ滅菌したコムギ種子にPGPF菌を接種して得た培養物を混和した土壌(コムギ種子培養物混和土:BGS)を調製し、これにトマト種子を播種した(BGS区)。2週間後、トマトの根に萎ちょう病菌をチャレンジ接種し、トマトの発病程度を90日間観察・比較した。結果:種子接種区およびBGS区は、感受性品種の萎ちょう病発病率を、44～50%抑制した。def1では発病が抑制されなかったことから、PGPFによる萎ちょう病抵抗性誘導へのジャスモン酸経路の関与が示唆された。植物体のジャスモン酸およびサリチル酸を定量した結果、種子接種区およびBGS区では、ジャスモン酸の蓄積がみとめられた。

[Purpose of research] Plant growth promoting fungi (PGPF) are used to promote plant growth and induce disease resistance in plants. Resistance, induced systemic resistance (ISR). PGPF's induction agency for ISR is unknown and part of the ISR is still unknown.に土壌伝 become diseased に対するISR についてはほとんど解明されていない.そこで, this study では, トマトの土壌伝 Disease (bacterial wilt disease) における, PGP FによるISR induced を明らかにし, induced に关 and するsignal伝达経路についてanalytic を行った. [Research Results] 1. Methods for inducing resistance to bacterial wilt of PGPF: Selecting PGPF4 strains and selecting 2 strains in the previous year, inoculating bacterial wilt-susceptible seeds, and then inoculating artificial elephant wilt. After 2 weeks, the bacterial wilt pathogen was inoculated and the bacterial wilt pathogen was tested.また、経时的に根を综合し、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)、ペルオキシダーゼ(POX)、およびグルカナーゼ(GLU) enzyme activity を quantification するとともに, これらのzyme legacy の発成変化 をリアルタイムRT-PCR によって Adjustment べた. Result: The 2 strains of PGPF were inoculated with seeds, and the bacterial wilt disease was suppressed by 57% and 49%.また, PGPF を vaccination したトマトでは, defense-related enzyme inducing された. PAL activity was highest 24 hours after bacterial wilt inoculation and then decreased after inoculation. The activity of POX and GLU will be high 24 hours after vaccination, and the activity will be high after 24 hours. PAL, POX, およびGLU の缝子発 appear は, enzyme activity の経时剉変とsimilar していた. Result of これらのから, PGPF をあらかじめseed に inoculation したトマトでは, bacterial wilt bacteria のチャレンジReceive Species are produced, PAL, POX, and GLU are produced and synthesized quickly and induced quickly. 2. Methods for inducing resistance to PGPF wilt disease: wilt disease-susceptible varieties, wilt disease resistant strains, NahG, and The seeds of the damaged strain (def1) of the スモン経路 defective strain, the PGPF inoculation of the previous year's selection, and the growth of the artificial elephant plant (seed inoculation area). The seedlings and seedlings of each variety are treated with PGPF culture liquid, and the same artificial artificial image device is used for growth (culture liquid treatment area).さらに、オートクレープsterilized したコムギseed PGPF bacteria をinoculated して got たculture をmixed した soil壌(コムギseed culture mixed soil:BGS)をmodulationし、これにトマトseedsをsowingした(BGS area). After 2 weeks, the disease-causing bacteria were inoculated into the disease, and the degree of disease was monitored and compared for 90 days. Results: The seed inoculated area was in the BGS area, the susceptible variety was in the wilt disease and the disease rate was 44-50% suppressed. def1では発纺がされなかったことから、PGPFによるWilt disease resistance induction へのジャスモン sour 経路の关 and が说 instigation された. Plant body のジャスモン acid およびサリチル acid を quantification した results, seed inoculation The seed area is the BGS area and the ジャスモンacid is the accumulation area.

项目成果

Enhanced biosynthesis of defense enzymes and resistance to Ralstonia solanacearum are mediated through rhizosphere plant growth promoting fungus in tomato.

番茄中促进根际植物生长的真菌可增强防御酶的生物合成和对青枯菌的抗性。

• 发表时间: 2012
• 作者: Sudisha;J. and Ito;S.
• 通讯作者: S.

Seed priming with Trichoderma harzianum isolates enhances plant growth and induces resistance against Plasraopara halBtedii, an incitant of sunflower downy mildew disease.

用哈茨木霉分离株进行种子引发可增强植物生长并诱导对 Plasraopara halBtedii（向日葵霜霉病的诱发剂）的抗性。

• 发表时间: 2012
• 期刊: Australasian Plant Pathology
• 影响因子: 1.4
• 作者: Nagaraju;A.;Sudisha;J.;Mahadeva;M. S. and Ito;S.
• 通讯作者: S.