ムギ類－いもち病菌間特異性を支配する抵抗性遺伝子の病原菌認識機構の解明

阐明控制小麦瘟病特异性的抗性基因的病原体识别机制

• 批准号: 22K20580
• 负责人: 足助 聡一郎
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20580/
• 关键词: いもち病菌; オオムギ; コムギ; 非病原力遺伝子; 抵抗性遺伝子

クローニングに成功したHMA-tandem kinaseをコードする抵抗性遺伝子の非病原力遺伝子認識機構を明らかにするために、Rmo2とRwt7のHMAドメインとtandem kinaseドメインをスワップさせたキメラコンストラクトを導入したオオムギ形質転換体を用いた接種実験を試みた。しかしながら、すべての接種組み合わせにおいて形質転換体は感受性を示し、期待通りの結果を得ることはできなかった。各遺伝子の配列類似性をもとにキメラ化したが、その際に、抵抗性遺伝子として機能するために重要な構造を壊してしまった可能性がある。そこで、Rmo2の近傍に座乗し同じくHMA-tandem kinaseをコードする黒さび病抵抗性遺伝子Rpg1に着目した。今後、Rmo2に構造がより類似しているRpg1 kinaseドメインにRmo2 HMAドメインを融合させたキメラコンストラクトを作成し、プロトプラストアッセイによって、PBY2の認識による細胞死が起こるかどうかを検証する予定である。一方、アワいもち病菌GFSI1-7-2が保有するMAXエフェクター様遺伝子の逆遺伝学的な予測を試みた。GFSI1-7-2の参照配列に感染時のRNA-seqリードをマッピングし、transcriptomeを予測した。SignalP、HMMERを用いたモチーフ検索によって、最終的に26個の遺伝子をMAXエフェクター様の構造をとる分泌シグナルを有するタンパク質コード遺伝子として同定した。このうちいずれかの遺伝子産物が、HMAドメインを有するオオムギの抵抗性遺伝子Rmo2又はコムギの抵抗性遺伝子Rwt7によって認識されていると予想する。

为了澄清编码成功克隆的HMA诱变酶的抗性基因的非致病基因识别的机制，我们尝试使用大麦转化体进行接种实验，该实验引入了HMA域和tandem激酶域的RMO2和RWT7的嵌合构建体，造成了嵌合构建体。但是，在所有接种物组合中，转化子均敏感，没有获得预期的结果。基于每个基因的序列相似性进行了嵌合，但是起作用作为电阻基因的重要结构可能已经破坏。因此，我们专注于RPG1，这是一种位于RMO2附近的黑色锈蚀基因，还编码HMA倾Dandem激酶。将来，我们将创建一个嵌合构建体，该嵌合构建体，将RMO2 HMA结构域融合到RPG1激酶结构域，该结构域与RMO2更相似，我们将研究原生质体测定法发生由于识别PBY2而导致的细胞死亡。另一方面，我们试图逆转由移民爆炸细菌GFSI1-7-2携带的最大效应基因的遗传预测。感染后的RNA-seq读数映射到GFSI1-7-2的参考序列以预测转录组。通过使用SignalP和Hmmer搜索的基准搜索，最终将26个基因鉴定为具有分泌信号的蛋白质编码基因，采用最大效应子样结构。可以预期，这些基因产物中的任何一种是由大麦抗性基因RMO2识别的，或者用HMA结构域识别了小麦抗性基因RWT7。