耐塩性シロイヌナズナが有する塩馴化能の遺伝学的解析

耐盐拟南芥耐盐驯化能力的遗传分析

• 批准号: 14J07115
• 负责人: 有賀 裕剛
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07115/
• 关键词: 耐塩性; ナチュラルバリエーション; 遺伝学; 環境ストレス耐性

シロイヌナズナには世界中に1000種以上のaccession（自然変異系統）が存在し、これらのaccession間には耐塩性に大きなバリエーションが確認されている。先行研究から耐塩性accessionは、塩に馴化することで強力な浸透圧ストレス耐性 (塩馴化後浸透圧耐性) を示すこと、さらにこの塩馴化後浸透圧耐性には1遺伝子座 (ACQuired OSmotolerance locus: ACQOS locus) が寄与していることが示された。ACQOS locusを特定するため、当該領域のみを耐性種Bu-5由来の塩基配列に置換したCol-0バックグラウンドのNILを作出した。NILを用いた高精度遺伝学的解析の結果、当該領域を67 kbまで絞り込むことに成功した。この67kb内にはBu-5とCol-0の間に塩基配列が大きく異なる領域が存在すること、両者においてもその領域にはNB-LRR (NLR) がコードされていることが明らかとなった。これらの遺伝子を用いた相補試験の結果、Col-0の有するNLRが塩馴化後浸透圧耐性を抑制する原因遺伝子ACQOSであることが示された。NLRは、病害抵抗性を誘導する植物免疫センサーとしての役割が知られている。そこでACQOSの免疫応答への関与を調べるため、浸透圧ストレス下における免疫応答の活性化を調べた。その結果、Col-0は浸透圧ストレス下でサリチル酸の高蓄積と免疫応答遺伝子の発現誘導を示したことから、ACQOSは浸透圧ストレスにより免疫応答を活性化することが示唆された。次に免疫応答に働く因子の欠損変異株（Col-0バックグラウンド）における塩馴化後浸透圧耐性を評価した結果、免疫応答の主要制御因子欠損株であるeds1, pad4は塩馴化後浸透圧耐性を示した。一方、サリチル酸枯渇株sid2, eds5、およびNahG過剰発現株は、塩馴化後浸透圧耐性を示さなかった。これらの結果から、ACQOSによる塩馴化後浸透圧耐性の抑制はEDS1/PAD4を介したサリチル酸非依存的なシグナル伝達経路に依ることが示唆された。

More than 1000 accessions exist in the world, and their resistance to them is confirmed. The ACQUIRED OSmotolerance locus: ACQOS locus was first studied to show the resistance to accession, acclimation, and high osmotic pressure tolerance (after acclimation). ACQOS locus is specified, and NIL is made when the field's resistant species Bu-5 is derived from the base alignment of Col-0. NIL uses high-precision genetic analysis results, and when the field is 67 kb, it is successful. In this 67-kb region, Bu-5 and Col-0 are arranged in different fields. NB-LRR (NLR) is arranged in different fields. The results of these tests indicate that the presence of NLR in Col-0 and the inhibition of saturation tolerance after acclimation are due to the presence of ACQOS. NLR is a plant immune system that induces disease resistance. ACQOS immune response related to the regulation of immune response, infiltration of blood pressure under the regulation of immune response As a result, Col-0 penetration rate increases, immune response rate increases, and ACQOS penetration rate increases. The results of the evaluation of osmotic pressure tolerance after acclimation were as follows. The main control factors of immune response were impaired. The osmotic pressure tolerance after acclimation was shown in eds1, pad4. A strain, Sid2, eds5, NahG, developed resistance to osmotic stress after acclimation. The results show that the inhibition of osmotic pressure tolerance after acclimation is EDS1/PAD4, which is independent of acid.

项目成果

浸透圧ストレスにより活性化されるAQUOSを介した新しい免疫システム

由渗透压激活的 AQUOS 介导的新型免疫系统

• 发表时间: 2016
• 作者: 有賀裕剛;香取拓;土松隆志;Leon Kochian;Owen Hoekenga;Michael A. Gore;西條雄介;Maarteen Koornneef;Jane E. Parker;小島美紀子;榊原均;井内聖;小林正智;坂田洋一;林隆久;太治輝昭
• 通讯作者: 太治輝昭

Arabidopsis thaliana accessionsにおける高温ストレス耐性のQTL解析

拟南芥种质耐高温胁迫QTL分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 有賀裕剛;大岡将太;中村浩太朗;Luis OB Barquero;井内聖;小林正智;坂田洋一;林隆久;太治輝昭
• 通讯作者: 太治輝昭