病害抵抗性遺伝子の病原体認識ドメインの解析とその改変による病害防除への応用

抗病基因病原识别域分析及其修饰在疾病控制中的应用

基本信息

批准号：
15658014
负责人：
高橋英樹
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナaccession C24は,単一優性であるCC-NBS-LRRタイプの抵抗性遺伝子RCY1を持ち,キュウリモザイクウイルス黄斑系統(CMV-Y)に対して過敏感反応(HR)を示す.本研究課題では,C24にEMSを用いて突然変異を誘起することによりCMV罹病性変異体の作出を試みた.M2植物14,744個体中36個体で,CMV-Yを接種した葉にHRが起こらずウイルスの全身感染が認められた.さらにその後代のM3植物においてもウイルスの全身感染が認められた4系統(#250-037,#219-053,#219-066,#212-001)を目的のCMV罹病性変異体とし原因遺伝子の同定を行った.遺伝分析とマッピングの結果,全て劣性変異で,原因遺伝子がRCY1近傍に存在することが示された.さらにRCY1を持たないaccession Colと各変異体を交配して得られた植物の後代が全てCMV-Tに対して罹病性であったことから,RCY1自体が変異している可能性が示された.各々のRCY1領域をシークエンス解析したところ,いずれも一塩基の変異によるアミノ酸置換がCC又はLRRモチーフに生じている変異体であった.RCY1とその対立遺伝子であるTurnip crinkle virus (TCV)抵抗性遺伝子HRTとの比較から、特にLRRドメイン内でアミノ酸が変化していることが明らかになっているが、本研究結果はLRRドメインが病原体認識に重要な役割を果たしていることを強く示している。

拟南芥登录C24具有单个显性的CC-NBS-LRR类型抗性基因RCY1，并且对黄瓜马赛克病毒黄斑线（CMV-Y）表现出过敏的反应（HR）。在此研究主题中，我们试图通过使用EMS诱导C24中的突变来产生CMV易感突变体。在14,744平方米植物中的36个中，HR发生在接种CMV-y的叶片中，而不会引起病毒的全部感觉。观察到染色。此外，在后来的M3植物中还观察到了四种菌株（＃250-037，＃250-037，＃219-053，＃219-066，＃212-001），并在后来的M3植物中观察到了全身性病毒感染，并且将病毒基因鉴定为靶标CMV敏感突变体。遗传分析和映射结果表明，所有突变都是隐性突变，并且在RCY1附近存在致病基因。此外，没有RCY1的登录。通过与每个突变体交配获得的植物的后代都易受CMV-T的影响，表明RCY1本身可能已突变。对每个RCY1区域的序列分析表明，这两个都是突变体，其中CC或LRR基序中发生由单个碱基突变引起的氨基酸取代。 RCY1及其等位基因，萝卜皱纹病毒（TCV）耐药基因HRT的比较，表明氨基酸在LRR结构域中特别改变了，但这项研究的结果强烈表明LRR结构域在病原体识别中起重要作用。