メタロチオネイン遺伝子による宿主特異的毒素感受性植物の耐性化

金属硫蛋白基因对宿主特异性毒素敏感植物的抗性

• 批准号: 17658024
• 负责人: 秋光 和也
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17658024/
• 关键词: 宿主特異的毒素; ACR毒素; Alternaria; ラフレモン; メタロチオネイン; 亜鉛; 毒素生産; 重金属; Altemaria

本研究では、メタロチオネイン遺伝子を用いて、毒素生産に不可欠な微量要素を細胞外でトラップして宿主から菌に供給できなくすることにより、病原菌による毒素生産が抑制され、ACR毒素生産菌に対する耐病性が増強できると考えている。研究代表者担当昨年度作成したRleMT1遺伝子を過剰発現させたA.alternata rough lemon pathotype HC1変異株の解析をさらに進めた。本変異菌を培養した培養ろ液へのACR毒素生産量のみならず、胞子発芽時のACR毒素生産量の減少も認められた。そこで本RleMT1過剰発現株を感受性葉に噴霧接種したところ、病斑は確認できなかった。これらのことから、メタロチオネインを用いて、毒素生産に不可欠な微量要素を細胞外でトラップして宿主から菌に供給できなくすると、病原菌による毒素生産が抑制され、病原性が失活することが明確になった。研究分担者担当イチゴメタロチオネイン遺伝子部分配列をもとに、レース法を用いたcDNAの単離と、その配列に相当するゲノム遺伝子のクローニングを進めた結果、2つのイチゴメタロチオネイン遺伝子cDNA全長を単離し、その中の1つはRleMT1タイプで、もう一つは異なるタイプのメタロチオネインであることが明らかとなった。このうち、RleMT1タイプについては発現系を構築し、メタロチオネイン活性を保有することを明らかにした。

在本研究中，我们利用金属硫蛋白基因将产生毒素所必需的微量元素捕获在细胞外，使宿主无法将其供应给细菌，从而抑制病原菌产生毒素，增强对ACR产毒菌的抗病能力。我们相信这一点可以得到加强。首席研究员 我们进一步分析了去年创建的过度表达 RleMT1 基因的 A. alternata 粗柠檬致病型 HC1 突变株。不仅观察到通过培养该突变菌株获得的培养滤液中产生的ACR毒素的量，而且观察到孢子萌发期间产生的ACR毒素的量减少。因此，当将该RleMT1过表达菌株喷雾接种到易感叶片上时，没有观察到病变。从这些结果可以清楚地看出，如果使用金属硫蛋白将毒素产生所必需的微量元素捕获到细胞外并阻止宿主将其供应给细菌，则可以抑制病原菌的毒素产生并使致病性失活。根据合作研究员负责的草莓金属硫蛋白基因部分序列，我们利用race方法分离了cDNA，并克隆了该序列对应的基因组基因，结果分离出了两个全长草莓金属硫蛋白基因cDNA。其中一个是RleMT1类型，另一个是不同类型的金属硫蛋白。其中，我们构建了RleMT1型表达系统，并揭示其具有金属硫蛋白活性。

项目成果

In situ localization of gene transcriptions for monoterpene synthesis in irregular parenchymic cells surrounding the secretory cavities in rough lemon (Citrus jambhiri).

• DOI: 10.1016/j.jplph.2006.10.008
• 发表时间: 2007-11
• 期刊: Journal of plant physiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Y. Yamasaki;K. Akimitsu

植物病理学(分担)/第6章病原体の病原性発現機構

植物病理学（分享）/第六章病原菌致病性表达机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 秋光和也;西村聡;宮本蓉子;大谷耕平;福元健志;五味剣二;秋光和也ら;秋光 和也
• 通讯作者: 秋光 和也

微生物の病原性と植物の防御応答(分担)/第3章毒素と病原性(P59-65)

微生物致病性和植物防御反应（分区）/第三章毒素和致病性（P59-65）

• 发表时间: 2007
• 作者: 秋光和也;西村聡;宮本蓉子;大谷耕平;福元健志;五味剣二;秋光和也ら;秋光 和也;秋光和也;秋光和也;秋光 和也;秋光 和也
• 通讯作者: 秋光 和也

植物・病原体相互反応における特異性決定機構

决定植物-病原体相互作用特异性的机制

• 发表时间: 2005
• 作者: Yamamoto;H and Akimitsu;K.
• 通讯作者: K.

Suppression of ACR-toxin Production Using Zinc-binding Metallothionein in Alternaria alternaa Rough Lemon Pathotype

利用锌结合金属硫蛋白抑制链格孢粗柠檬病型中 ACR 毒素的产生

• 发表时间: 2007
• 作者: Nishimura S.;Tatano S.;Akimitsu K.
• 通讯作者: Akimitsu K.