ナス科植物におけるジャガイモ疫病菌に対する抵抗性因子の網羅的解析

昨年度から引き続き、主に、1)ジャガイモ疫病菌抵抗性遺伝子の単離 2)ジャガイモ疫病菌抵抗性に必須なPDR型ABCトランスポーター(PDR1)の機能解析 3)PDR1を介して細胞外へ輸送される抗菌性化合物に関する研究を行い、一定の成果があった。1)ベンサミアナタバコの防御応答時に誘導される遺伝子をランダムにサイレンシングした株の作出を行い、ジャガイモ疫病菌抵抗性の低下する株の選抜を昨年度に引き続き行った。現在までに約2300株のスクリーニングを終え、本年度単離された疫病菌抵抗性関連遺伝子の特定を行っている。特に、これまでに単離された疫病菌抵抗性関連遺伝子SAR8.2の解析において、防御応答を誘導する新奇なペプチドホルモンであることが示唆され、今後の詳細な解析が期待される。2)ジャガイモ疫病菌抵抗性遺伝子スクリーニングから単離されたPDR1の機能について、詳細に解析を行った。これまでにベンサミアナタバコにおけるPDR1の細胞内局在は明らかではなかったが、全長PDR1遺伝子にGFPを融合させたキメラタンパク質を用いた実験により、PDR1は細胞膜に局在することを明らかにした。さらにPDR1の細胞内局在は疫病菌感染時において感染を受けた箇所に強く集積することを見出し、抗菌性化合物などを効率的に細胞外輸送していることが示唆された。3)昨年度までに、疫病菌抵抗性には恒常的に蓄積するジテルペノイドが侵入前抵抗性に、疫病菌感染後に蓄積誘導されるセスキテルペノイドファイトアレキシンが侵入後の抵抗性にそれぞれ重要であり、いずれの化合物もPDR1により細胞外輸送される可能性を示唆した。本年度はジテルペノイド合成酵素遺伝子であるGGPPSに着目し研究を行った。GGPPSは防御応答誘導時顕著に発現抑制を受けることを明らかにした。さらにGGPPSサイレンシング株におけるエリシター誘導性のファイトアレキシンの蓄積量は対照株より増加していた。このことから、ジテルペノイドとセスキテルペノイド合成の適切な切り替えが抵抗性に重要であることを示唆した。

昨年度から引き続き、主に、1)ジャガイモ疫病菌抵抗性遺伝子の単離 2)ジャガイモ疫病菌抵抗性に必須なPDR型ABCトランスポーター(PDR1)の機能解析 3)PDR1を介して細胞外へ輸送される抗菌性化合物に関する研究を行い、一定の成果があった。1)ベンサミアナタバコの防御応答時に誘導される遺伝子をランダムにサイレンシングした株の作出を行い、ジャガイモ疫病菌抵抗性の低下する株の選抜を昨年度に引き続き行った。現在までに約2300株のスクリーニングを終え、本年度単離された疫病菌抵抗性関連遺伝子の特定を行っている。特に、これまでに単離された疫病菌抵抗性関連遺伝子SAR8.2の解析において、防御応答を誘導する新奇なペプチドホルモンであることが示唆され、今後の詳細な解析が期待される。2)ジャガイモ疫病菌抵抗性遺伝子スクリーニングから単離されたPDR1の機能について、詳細に解析を行った。これまでにベンサミアナタバコにおけるPDR1の細胞内局在は明らかではなかったが、全長PDR1遺伝子にGFPを融合させたキメラタンパク質を用いた実験により、PDR1は細胞膜に局在することを明らかにした。さらにPDR1の細胞内局在は疫病菌感染時において感染を受けた箇所に強く集積することを見出し、抗菌性化合物などを効率的に細胞外輸送していることが示唆された。3)昨年度までに、疫病菌抵抗性には恒常的に蓄積するジテルペノイドが侵入前抵抗性に、疫病菌感染後に蓄積誘導されるセスキテルペノイドファイトアレキシンが侵入後の抵抗性にそれぞれ重要であり、いずれの化合物もPDR1により細胞外輸送される可能性を示唆した。本年度はジテルペノイド合成酵素遺伝子であるGGPPSに着目し研究を行った。GGPPSは防御応答誘導時顕著に発現抑制を受けることを明らかにした。さらにGGPPSサイレンシング株におけるエリシター誘導性のファイトアレキシンの蓄積量は対照株より増加していた。このことから、ジテルペノイドとセスキテルペノイド合成の適切な切り替えが抵抗性に重要であることを示唆した。