イネ全身抵抗性に関与するトレハロース認識とシグナル伝達機構に関する研究

水稻系统抗性中海藻糖识别及信号转导机制研究

• 批准号: 17J05971
• 负责人: 手塚 大介
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hokkaido 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-17J05971/
• 关键词: トレハロース; ジャスモン酸; サリチル酸; 受容体型キナーゼ; 植物免疫; 病害抵抗性; リン酸化シグナル

今年度はトレハロース誘導抵抗性（Trehalose-induced-Systemic-Resistance: TSR）のシグナル伝達を明らかにするため，トレハロース認識機構およびホルモンシグナルの解析を行った．細胞内のトレハロース濃度上昇がTSRを誘起する可能性を検証するため，トレハロース高蓄積株を作出しTSR様の現象が観察されるか調べた．トレハロース高蓄積株では，根部での防御関連遺伝子の発現上昇および地上部での病害抵抗性獲得が観察されなかった．この結果より，細胞内のトレハロースがTSR様の現象を誘起しないことが明らかとなった．従ってTSRにおけるトレハロース認識は，細胞外で行われる可能性が支持された．またトレハロース受容体候補遺伝子TIRK2について過剰発現株を用いた解析を行った．TIRK2過剰発現株では，より低濃度のトレハロースでも防御関連遺伝子の発現が誘導されたことから，TIRK2がトレハロース認識に関与する可能性が示された．しかし計画していたTIRK2変異株を用いた解析は，変異株の作出に時間を要したため行えず，TIRK2が真のトレハロース受容体であることを証明するには至らなかった．次にTSRにおけるシグナル伝達を植物ホルモンに着目して解析した．ジャスモン酸シグナル依存的なトレハロース誘導性転写因子OsERF83の解析から，ジャスモン酸シグナルがOsERF83を介して根部での防御応答を制御することが明らかとなった．またトレハロース処理がサリチル酸内生量を増加させること，サリチル酸シグナルがTSRの全身抵抗性に関わることも明らかとなった．TSRはジャスモン酸シグナルおよびサリチル酸シグナルの両者に制御されると考えられた．

This year, the analysis of Trehalose-induced-Systemic-Resistance (TSR) was carried out. The possibility that TSR is induced by an increase in intracellular concentration of TORIHAROS has been verified, and the phenomenon of TSR in high accumulation strains of TORIHAROS has been observed. The development of defense-related genes in roots and the acquisition of disease resistance in shoots increased. The result is that the phenomenon of TSR in cells is induced. The possibility of extracellular behavior is supported by the recognition of TSR. The receptor candidate TIRK2 was analyzed for use. TIRK2 was detected in a low concentration and the defense-related gene was induced in a low concentration. TIRK2 was identified for use in recognition and identification. TIRK2 is a true receptor. TSR analysis of plant growth The analysis of OsERF 83, an inductive factor, is dependent on the acid concentration of OsERF 83, which is a defense factor of OsERF 83. The increase in endogenous levels of TSR and TSR is due to the increase in the amount of TSR and TSR.

项目成果

ゲノム編集を用いたサリチル酸高蓄積イネ変異体の作出

使用基因组编辑创建具有高水杨酸积累的水稻突变体

• 发表时间: 2018
• 作者: Tsuji Naomi;Uchiyama Yasunobu;Aharonian Felix;Berge David;Higurashi Ryota;Krivonos Roman;Tanaka Takaaki;辻直美;手塚 大介，佐分利 亘，森 春英，松浦 英幸，今井 亮三
• 通讯作者: 手塚 大介，佐分利 亘，森 春英，松浦 英幸，今井 亮三