植物の病害抵抗性誘導時特異的な核膜孔を介したｍＲＮＡ輸送機構の解析

分析通过核孔特异性诱导植物抗病性的 mRNA 运输机制

• 批准号: 17J05671
• 负责人: 水野 邑里
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05671/
• 关键词: 核外輸送; Exportin; ファイトアレキシン; 植物免疫; mRNA輸送

今年度は、植物の病害抵抗性におけるmRNAの細胞内輸送の重要性を明らかとするため、核から細胞質への輸送に機能するExportin (NbXpo) 遺伝子の抵抗性における役割について解析を行った。核外輸送シグナルを持つタンパク質や、タンパク質-RNA複合体の輸送に関わるNbXpo1、核局在シグナルを認識し、核内へ輸送するimportin αを核外輸送するNbXpo2に着目して疫病菌抵抗性への影響を調査した。NbXpo1サイレンシング株ではジャガイモ疫病菌に対する抵抗性が低下し、INF1処理によるファイトアレキシン生成や細胞死誘導などの防御応答が抑制された一方で、ジャスモン酸によって発現が誘導されるDefensinやThioninといった抗菌タンパク質をコードする複数の遺伝子の発現が強く誘導された。対照的に、NbXpo2サイレンシング株ではファイトアレキシン生成や細胞死がむしろ促進される傾向が認められた。RNA-seqを用いて遺伝子発現の比較解析を行ったところ、NbXpo2サイレンシング株では水処理において抗菌タンパク質をコードする複数の遺伝子の発現が強く誘導されており、それらの遺伝子はINF1処理によって発現が抑制されていた。また、NbXpo2サイレンシング株のINF1処理区ではサリチル酸生合成遺伝子やエチレン制御下にある複数の遺伝子の発現誘導が促進された。以上の結果から、核から細胞質への輸送を担う因子が、植物ホルモンの生合成を制御することで、病害抵抗性応答を特異的に、かつ対照的に制御していることが示唆された。本研究ではこれまで植物では殆ど明らかにされていなかった、ストレス応答におけるmRNAやタンパク質の選択的輸送のメカニズムの一端を解明した。

This year, the importance of intracellular mRNA transport in plant disease resistance has been clarified, and the analysis of cellular mRNA transport in plant disease resistance has been carried out. Extranuclear transport of NbXpo1, NbXpo2, NbXpo3, NbXpo4, NbXpo5, NbXpo6, NbXpo7, NbXpo8, NbXpo9, NbXpo9, NbXpo9 NbXpo1 strains showed lower resistance to phytophthora infestans and stronger induction of Defensin and Thionin in the presence of INF1. In response to this, NbXpo2 cells tend to grow faster and faster. Comparative analysis of RNA-seq gene expression in the medium and in the medium. The expression of a plurality of genes in the medium and in the medium of water treatment was strongly induced and inhibited by RNA-seq gene expression in the medium. In INF1 treatment zone, NbXpo2 gene expression was enhanced by the induction of multiple gene expression. The results showed that the factors involved in cytoplasmic transport, the control of plant biosynthesis, the specific response to disease resistance, and the control of radiation were all involved. In this study, we found that the expression of mRNA in plants was different from that in plants, and the expression of mRNA in plants was different from that in plants.

项目成果

ベンサミアナのNbXPO1AとNbXPO2はジャガイモ疫病菌感染時の病害抵抗性誘導を対照的に制御する

本塞姆氏烟草的 NbXPO1A 和 NbXPO2 控制马铃薯疫霉病感染过程中抗病性的诱导

• 发表时间: 2017
• 作者: Mizuno;Y.;Shibata;Y.;Ohtsu;M.;Ojika;M.;Sato;I.;Chiba;S.;Kawakita;K. and Takemoto;D.;森本 元（山階鳥研）・上野裕介（石川県立大）・三上 修（北海道教育大）;今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾;今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾;三上 修;Soriya Rin・Maurizio Camagna・佐藤育男・千葉壮太郎・川 北一人・竹本大吾;辰巳絢音・小鹿一・Maurizio Camagna・Mohammad Shahjahan Monjil・松田健太郎・加藤大明・寺内良平・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾;今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾;水野邑里・柴田裕介・大津美奈・小鹿 一・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾;今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾;水野邑里・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
• 通讯作者: 水野邑里・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾

ベンサミアナの核膜孔を介した物質輸送に関与するExportinのジャガイモ疫病菌抵抗性における機能解析

出口蛋白（参与通过本塞姆氏烟草核孔的物质运输）在马铃薯抗疫病中的功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 水野邑里;今野沙弥香;Maurizio Camagna;鈴木孝征;田中愛子;佐藤育男;千葉壮太郎;川北一人;竹本大吾
• 通讯作者: 竹本大吾

Involvement of factors for Nucleo-cytoplasmic transport of Nicotiana benthamiana in resistance to Phytophthora infestans.

本氏烟草核质转运因子参与致病疫霉的抗性。

• 发表时间: 2018
• 作者: Mizuno;Y.;Shibata;Y.;Ohtsu;M.;Ojika;M.;Sato;I.;Chiba;S.;Kawakita;K. and Takemoto;D.
• 通讯作者: D.