ウイルス・卵菌類複合抵抗性遺伝子座ＲＣＹ１／ＲＰＰ８の転写後発現制御機構の解明

阐明病毒-卵菌联合抗性位点RCY1/RPP8的转录后表达控制机制

• 批准号: 15J01964
• 负责人: 佐藤 有希代
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J01964/
• 关键词: NB-LRRタンパク質; 病害抵抗性遺伝子; 植物ウイルス抵抗性; キュウリモザイクウイルス; cucumber mosaic virus; Cucumber mosaic virus

本研究では，キュウリモザイクウイルス(CMV)に対する抵抗性の強さを制御する新規植物因子を探索した．前年度までに，CMV(Y)系統に対する抵抗性遺伝子RCY1を10コピー有するシロイヌナズナを材料として，9系統のsuppressor of RCY1-mediated resistance to CMV(Y) (src) 変異体を単離し，特徴付けを行なった．9系統は，実質的に類似した表現型を示したため，代表的な5系統の解析について，本年度に原著論文としてまとめて報告した．src変異の形質はエピジェネティックに現れることから，原因変異をマッピングするためには解析母数を極端に増やす必要が考えられ，本年度に作業を完了することが難しいと考えた．そこで本年度は，srcの原因変異の同定には着手せず，逆遺伝学的解析に着手した．具体的には本年度に，RCY1を内因的に有するシロイヌナズナエコタイプC24をバックグラウンドとした，既報のDNAメチル化制御や遺伝子発現制御に関わる因子の変異体を取り寄せ，CMV(Y)抵抗性応答を解析した．DNAの脱メチル化を制御するDNAグリコシラーゼの変異体ros1-1にCMV(Y)を接種したところ，野生型に比べてCMV(Y)抵抗性の強さに差は認められなかった．一方で，RNAポリメラーゼIIのC末端ドメイン脱リン酸化酵素の変異体であるcpl3-1や，翻訳伸長因子の変異体であるlos1-1において，RCY1を介したCMV(Y)抵抗性が亢進していることが見出された．cpl3-1やlos1-1において，RCY1遺伝子の発現量は野生型と比べて変化が認められなかったことから，RCY1下流のシグナル伝達経路に影響が生じていると考えられた．本年度には，以上のようにNB-LRRタンパク質を介したウイルス抵抗性機構を逆遺伝学的に解析する一連の手法について，実験書への寄稿も行った．

在这项研究中，我们探索了一种新的植物因子，该因子调节了对黄瓜镶嵌病毒（CMV）的抗性强度。直到上一年，RCY1介导的对CMV（Y）（SRC）突变体的抑制剂的抑制菌株进行了分离，并使用拟南芥（Arabidopsis thaliana）进行了表征，该抗体具有10份抗性Gene RCY1对CMV（Y）菌株的副本。由于九种菌株表现出基本相似的表型，因此我们报道了今年将五种代表性菌株作为原始论文的分析的摘要。由于SRC突变的特征从表观遗传上出现，因此人们认为，要绘制因果突变，有必要大幅度地增加分析参数的数量，我们认为今年很难完成这项工作。因此，今年，我们没有开始鉴定SRC中的因果突变，而是开始反向遗传分析。具体而言，今年，我们采用了使用拟南芥生态型C24（内源性具有RCY1）的拟南芥甲基化和基因表达对照的因素的突变体，并分析了CMV（y）抗性响应。当CMV（Y）与CMV（Y）在突变体ROS1-1中接种时，一种控制DNA脱甲基化的DNA糖基酶，与野生型相比，CMV（Y）耐药性的强度无差异。另一方面，发现RCY1介导的CMV（Y）电阻在CPL3-1中增加了RNA聚合酶II的C末端结构域去磷酸化酶的突变体，而LOS1-1是翻译因子的突变体。由于与野生型相比，在CPL3-1和LOS1-1中未观察到RCY1基因的表达水平的变化，因此人们认为RCY1下游的信号转导途径受到影响。今年，我们还为通过NB-LRR蛋白逆转遗传学分析病毒抗性的一系列方法做出了实验文档。

项目成果

EMS変異誘発シロイヌナズナ系統におけるNB-LRRクラス抵抗性遺伝子RCY1プロモーター領域シトシンメチル化とCMV抵抗性レベル低下の相関

EMS诱变拟南芥系NB-LRR类抗性基因RCY1启动子区胞嘧啶甲基化与CMV抗性水平降低的相关性

• 发表时间: 2017
• 作者: 高橋英樹;田原 緑;平山裕也;宮下脩平;安藤杉尋;川野修一;福原敏行;佐藤有希代・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹
• 通讯作者: 佐藤有希代・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹

シロイヌナズナcpl3変異体におけるNB-LRR型抵抗性タンパク質RCY1を介したキュウリモザイクウイルス抵抗性の亢進

拟南芥cpl3突变体中NB-LRR型抗性蛋白RCY1介导的黄瓜花叶病毒抗性增强

• 发表时间: 2017
• 作者: 佐藤有希代;宮下脩平;安藤杉尋;高橋英樹
• 通讯作者: 高橋英樹

Increased cytosine methylation at promoter of the NB-LRR class R gene RCY1 correlated with compromised resistance to cucumber mosaic virus in EMS-generated src mutants of Arabidopsis thaliana

NB-LRR R 类基因 RCY1 启动子处胞嘧啶甲基化增加与 EMS 产生的拟南芥 src 突变体对黄瓜花叶病毒的抗性受损相关

• DOI: 10.1016/j.pmpp.2017.09.007
• 发表时间: 2017
• 期刊: Physiol Mol Plant Pathol
• 作者: Sato Yukiyo;Miyashita Shuhei;Ando Sugihiro;Takahashi Hideki
• 通讯作者: Takahashi Hideki

抵抗性遺伝子RCY1過剰発現によるキュウリモザイクウイルス (CMV) 高度抵抗性が失われたシロイヌナズナ変異株の単離

通过过表达抗性基因 RCY1 失去对黄瓜花叶病毒 (CMV) 高抗性的拟南芥突变株的分离

• 发表时间: 2016
• 作者: S. Shimomura;M. Inutsuka;K. Tajima;M. Nabika;S. Moritomi;H. Matsuno;and K. Tanaka;佐藤有希代・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹
• 通讯作者: 佐藤有希代・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹