多犯性植物病原菌の植物認識機構を介した感染戦略の解明

阐明多基因植物病原体的植物识别机制介导的感染策略

• 批准号: 22K19176
• 负责人: 竹本 大吾
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19176/
• 关键词: 多犯性病原菌; 灰色かび病菌; ファイトアレキシン; 植物病原菌; 抗菌物質; 多犯性病原菌; 灰色かび病菌; ファイトアレキシン; 植物病原菌; 抗菌物質

極めて広い宿主範囲をもつ多犯性の病原菌が知られている。代表的な多犯性植物病原菌である灰色かび病菌(Botrytis cinerea)は、果物、 野菜を含む1400種以上の植物に感染することが報告されている。この様な多犯性の病原菌はどの様な感染戦略で、多様な植物の抵抗性を打破して感染を確立しているのだろうか? 本研究では、1) 灰色かび病菌の抗菌物質の解毒化や耐性化に必要な遺伝子群の機能解析、2) 灰色かび病菌が植物の抗菌物質を認識するメカニズムの解明、3) 灰色かび病菌の病原性関連遺伝子群の起源の解析、を進めることで、多犯性病原菌のもつ特異な感染機構とその進化機構を解明する。本年度は、灰色かび病菌にジャガイモ由来のリシチン、ブドウ由来のレスベラトロール、ピーマン由来のカプシジオールなどを処理した灰色かび病菌のRNAseq解析から、それぞれに応答して活性化される遺伝子群の機能解析を進めた。特にカプシジオールを脱水素により解毒化するBcCPDHとリシチンを排出するトランスポーターであるBcAtrBの機能解析を進め、これらが標的となるファイトアレキシンを生産する植物への感染時に特異的に機能する病原性因子であることを明らかとした。また、リシチンを酸化反応によって解毒化する複数の酵素遺伝子を特定した。さらに、BcCPDH相同遺伝子の真菌での分布、灰色かび病菌と他のBotrytis属菌のゲノム比較により、BcCPDH遺伝子が遺伝子水平移行によって灰色かび病菌にもたらされたことを示した。

已知具有极宽的宿主范围的多题病原体。据报道，典型的多种植物病原体，灰霉菌（辣椒粉），会感染包括水果和蔬菜在内的1400多种植物。这些多疯狂的病原体能够克服各种植物的抵抗力并建立感染的抗感染策略？这项研究涉及1）对灰霉菌中抗菌物质的排毒和抗性所必需的基因组的功能分析，2）阐明灰色霉菌细菌识别植物中抗菌物质的机制，以及3）阐明了灰色霉菌中与致病性基因组的起源和特定于特异性感染的原理。今年，我们对响应于灰霉菌的RNASEQ分析而激活的基因组进行了功能分析，这些基因已通过土豆的licitin进行了治疗，来自土豆的LICITIN，来自葡萄的白藜芦醇和辣椒的辣椒二酚，以及对基因组的功能分析，这些基因对每个基因都响应于每个基因。特别是，我们对BCCPDH进行了功能分析，该功能分析通过脱氢作用对辣椒二醇排毒，而BCATRB是一种排泄载蛋白的转运蛋白，并揭示了这些是致病因素，这些致病因素是在产生靶植物毒素的植物时特异性地发挥作用的。此外，确定了通过氧化反应排毒持续素的多种酶基因。此外，BCCPDH同源基因在真菌中的分布以及灰模与其他葡萄菌细菌之间的基因组比较表明，通过水平基因转移，BCCPDH基因被带到了灰色模具模具模具模具中。