Characterization of the biotrophic infection process of Rhizoctonia solani in plants

植物中立枯丝核菌生物营养感染过程的表征

基本信息

批准号：
21H02197
负责人：
能年義輝
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では実験植物であるミナトカモジグサと紋枯病菌を利用し、本菌の感染生理の解明を目指している。激しい壊死を誘発する本菌は、宿主を殺して栄養を摂取する殺生菌に分類されてきた。しかし、我々は植物ホルモンであるサリチル酸が、本菌への抵抗性を誘導することを明らかにした。また、ミナトカモジグサには紋枯病に抵抗性の系統が存在し、それがサリチル酸誘導性免疫に依存することを明らかにした。この結果から、本菌は生きた宿主細胞に感染して栄養を摂取する感染初期に活物寄生段階を経ていると推測した。感染初期の菌糸の観察に向け、蛍光試薬で菌糸と植物組織を染め分ける条件を確立した。共焦点顕微鏡での観察により、既報の通り感染後期には感染座が形成され、その直下からの組織内に菌糸が侵入する様子が観察された。一方、感染初期には、菌糸先端が気孔から部分的に葉内に侵入している様子を捉えた。これが、壊死を伴う感染爆発に向けた感染座を形成するために必要な活物寄生段階だと考えた。本菌は小型で分泌型のエフェクター様タンパク質を多数保有しており、我々もそれらが感染初期に発現誘導されることを明らかにしてきた。中国の研究グループとの国際共同研究により、糖転移活性ドメインを有するRsIA_GTについて機能解析を行った。RsIA_GTは、タンパク質をイネ葉に注入すると壊死を誘導し、感染後期への寄与が示された。また、ベンサミアナタバコに一過的に発現させると、エリシター誘導性の細胞死を抑制する活性が検出され、おそらく感染前期に必要となる免疫抑制能を有することが明らかになった。これは感染行動の観察結果とも一致するものであった。また、今後の植物側解析に向け、ミナトカモジグサのパターン誘導性免疫に関わる遺伝子の時系列発現解析を行った。

在这项研究中，我们使用Minato Kagogusa是实验植物和细菌，以阐明这种细菌的传染性月经。该细菌导致严重坏死，已被归类为杀死宿主并消耗营养的杀伤细菌。但是，我们揭示了水杨酸（一种植物激素）诱导对这种细菌的抗性。它还指出，Minato Kagogusa具有对顶峰的抗性系统，该系统取决于水杨酸衍生物免疫。从这个结果，可以推测细菌在感染的早期，感染宿主细胞和食用营养的早期经过了活跃的寄生虫。为了在早期感染中观察菌丝，建立了具有荧光试剂的染色性和植物组织的疾病。与先前报道的那样，使用CO-焦点显微镜观察发现，在感染的后半部分形成了感染，而连字符进入了下方的组织。另一方面，在感染的早期阶段，琴thexop被部分入侵毛孔。我认为这是形成坏死感染爆炸的感染座椅所需的寄生阶段。这些细菌具有许多小而分泌的效应蛋白，我们还宣布它们是在早期感染中引起的。与中国研究小组的国际联合研究为RSIA_GT提供了功能分析，RSIA_GT具有糖旋转域。 RSIA_GT通过将蛋白质注入水稻叶来诱导坏死，表明对晚期感染有贡献。此外，弯曲器在本多香烟中的过度表达检测到了抑制诱导剂衍生物的细胞死亡的活性，并且在感染的上半年可能需要具有免疫抑制能力。这与感染行为的观察结果相同。此外，对于将来的植物侧分析，进行了与模式诱导的Minatokamojigusa免疫力有关的基因分析。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

抵抗性誘導効果を有する環状ペプチド

具有诱导抵抗作用的环肽

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邉恵;守屋綾子;香西雄介;山中由理恵;木村麻美子;Mai Mohsen Ahmed Abdelghany;庄司直史;金亨振;斉藤太香雄;北松瑞生;能年義輝
通讯作者：
能年義輝

Infection assay of Rhizoctonia solani Japanese isolates to above- and below-ground tissues of Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, barley, and tomato.

日本立枯丝核菌分离株对拟南芥、二穗短柄草、大麦和番茄地上和地下组织的感染测定。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mahadevan;N.;Watanabe;M.;Kohno;N.;Nagao;R.;Nyein;K.T.;Matsui;H.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Toyoda;K.;Hisano;H.;Kouzai;Y.;Noutoshi;Y.
通讯作者：
Y.

植物の病害抵抗性を誘導する環状ペプチド

诱导植物抗病性的环肽

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
アグリバイオ
影响因子：
0
作者：
鈴木貴大;鈴木康嗣;三浦郁修;Reyes Jerica Isabel Llige;Uddin Mohammad Mosleh;光成渉;渡辺幸三;能年義輝
通讯作者：
能年義輝

The pathogenicity of Rhizoctonia solani Japanese isolates on Brachypodium distachyon and barley (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare).

立枯丝核菌日本分离株对短柄草和大麦（Hordeum vulgare L. ssp. vulgare）的致病性。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mahadevan;N.;Kohno;N.;Nagao;R.;Nyein;K.T.;Matsui;H.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Toyoda;K.;Hisano;H.;Kouzai;Y.;Noutoshi;Y.
通讯作者：
Y.

Secreted Glycosyltransferase RsIA_GT of Rhizoctonia solani AG-1 IA Inhibits Defense Responses in Nicotiana benthamiana.