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。

拟南芥种质C24具有单显性CC-NBS-LRR型抗性基因RCY1，并对黄瓜花叶病毒黄斑株（CMV-Y）表现出过敏反应（HR）。我们尝试通过使用 EMS 诱导 C24 突变来创建 CMV 敏感突变体。在 14,744 株 M2 植物中，有 36 株在接种 CMV-Y 的叶子中没有发生 HR，从而导致系统性病毒感染。另外，在下一代M3植物中观察到全身性病毒感染的4个品系(#250-037、#219-053、#219-066、#212-001)被CMV感染。致病基因被鉴定为致病性变异。遗传分析和图谱显示，所有突变均为隐性突变，且致病基因位于 RCY1 附近。 Col与各突变体杂交获得的后代均对CMV-T敏感，表明RCY1本身可能发生突变，序列分析表明它们都是CC中发生单核苷酸突变引起的氨基酸取代的突变体。或 LRR 基序。RCY1 及其等位基因，芜菁皱纹病毒。 (TCV)抗性基因HRT揭示存在氨基酸变化，尤其是LRR结构域内，本研究的结果表明LRR结构域在病原体识别中发挥着重要作用。