(210) Two Different Signaling Pathways Are Involved in Arabidopsis Plants by Using CFs of Two Different Isolates of PGPF Phoma sp. for ISR(Abstract of the Paper Presented at the 2006 Annual Meeting in Sapporo)

全文

(1)

Title

(210) Two Different Signaling Pathways Are Involved in

Arabidopsis Plants by Using CFs of Two Different Isolates of

PGPF Phoma sp. for ISR(Abstract of the Paper Presented at the

2006 Annual Meeting in Sapporo)( 本文(Fulltext) )

Author(s)

SULTANA, F.; HOSSAIN, M. M.; KUBOTA, M.;

HYAKUMACHI, M.

Citation

[日本植物病理學會報] vol.[72] no.[4] p.[257]-[258]

Issue Date

2006-11-25

Rights

The Phytopathological Society of Japan (日本植物病理学会)

Version

出版社版 (publisher version) postprint

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/37507

(2)

The Phytopathological Society of Japan

NII-Electronic Library Service

The  Phytopathologioal  Sooiety  of  Japan

Jpn.

 

J.

 PhytopathoL 72 4

 November

2006 257 残さが感 染に 関 与 する と考え られ た

ま た

,.

L

壌 中の ウ イ ル 濃 度は 石灰 窒 素 施 用28か ら無 処理 よ りも高 く推 移 し た

以 上

石灰 窒 素 施 用に よる残さ分 解の促 進に よ り28 日後に

時 感 染が 早ま る が

その後は

L

壌1微 生 物 等 の影 響に よ リウイル ス の不活 化が促 進されるもの と考 え ら れた

      (鹿 児島 農 試

鹿 児 島大 農

* *元 鹿 児 島 大 )

 (207)  Choi

 

J

 K

 Kim

 M

 S

 Lee

J

 A

 Kim

 Y S

Jang

C .

,Hwang ,1

 

C.

and

 Ryu K

 H

* * Effects of lndiVidual and  Multiple Infections of Three Viruses on  Disease

Pattern and  Progress and  Growth  of Pepper  Plants

Disease patterns and  progresses of individual and  multiple

infections of Cueumber  mosaic  virus (CMV )

 Pepper mild mottle  virus (PMMoV )and θγ 脚 妣 麗耀 ∫ PepMoV on

pepper plants and effects  on  the growth of pepper plants were  investigated

 CMV

infected pepper plants showed

yellow mosaic  near  leaf vein  areas  and  malformation  of leaf

edge and  shailower  leaves

 PMMoV  inCluced mild  and  wide mosaic  symptoms  and  upward  vending  leaves but degree of malformation  was  milder  than CMV

 PepM 〔〕V infected

pepper showed  clear  mottle  symptoms  with  downward vending  symptoms

 In general

 simultaneous  co

infection of these three viruses  induced more  severe  symptoms  and retardations  of growth than single  infection

 When  CMV  was

included in combinations  of the multiple  virus  infections

PepMoV  and  PMMoV  symptom  developments  could  be observed  

but

 CMV  symptoIns  were  mixed  with

 In multiple virus infection

 concentrations  of Viruses were  steady  except

CMV  and  PepMoV  cornbination  while  PMMoV  concentrations

werc gencrally increased

(江 原 人

*京 農

* *ソ ウル 女 大 )

  (208) 大 野 勝 也*

Hossain

 M

 M

* *

Sultana

 F* *

保田真 弓*

百 町満 朗*

  植 物 生 育 促 進 菌 類 Trichoderma

inhamatum

 

GT2 ・

2によ るArabidopsis  thatiana に お け

る 全 身 誘 導 抵 抗 性の シ グ ナル 伝 達 経 路の 解 明  Ohno

K

Hossain

 M

 M

1

 Sultana

 F* *

 Kubota

 M

and Hyakumachi , M

:Elucidation of Signal Transduction Path

ways  of Induced Systemic Resistance by PGPF  Trichodenua

inhamatum GT2

2 in.ArabidqPsis thaliana 植 物生 育 促 進

菌 類で あるTrichodef7na inhamatum GT2

2を 処 理 す る と

各 種 作 物の病 害が抑 制 さ れ

その メ カ

ズ ム とし て全 身 抵 抗 性の誘 導が 考え られて い る

水 耕 栽 培で 育 成 し た

Arabidopsisの 根に時 間 を 変 えて GT2

2の培 養 濾 液 を 処 理

し た

24時 間 後

i

L

 Pseudomonas syringae  pv

 tomato DC3000

〔4

Ox10

cfu!ml )を葉 而に接 種し

4ri後に発 病 度と 病

原 菌量 を 調べ

の結 果

すべ て の処 理 時 間に お い て対 照 区に比べ て発 病 度で は約74

90%

病 原 菌 量で は約98

100%の顕 著 な 抑 制が認め ら れた

ま た

妙 1 (ジ ャ ス モ ン酸 耐 性 変 異 株 ) を用い た結 果

発 病 度

病 原 菌 量ともに わ ずか な抑 制し か み ら れ

なか っ た の に対 し

NahG (サ リ チ ル 酸 分 解 酵 素 遺 伝

r

株 )

ε醒 (エ チ レ ン 耐 性 変 異 株 )

勿〃 (PR タ ン パ 非 発 現 変 異 株 )で は 抑 制 め られた

これ らの結 果よ り

GT2

2の培 養 濾 液 処理に よ る全 身 誘 導 抵 抗 性の シ グナ ル ジャス モ ン酸 経 路に依 存し て お り

サ リ チ ル 酸 やエ チ レ ン

NPR1 は関 与してい ない と考えられた

      (岐 大 応 生*

岐 大 連 農* *  (209) 小 島 英 恵

Hossain, M

 M

 Sultunu , E *

久 保 田真 弓

百 町 満 朗 植 物 生 育 促 進 菌 類F”sarium  equiseti GF19

1の 胞 子 懸 濁 液 と培 養ろ 液 に よるArabido ρsis

thal

iana に お け る 全 身 的 誘 導 抵 抗 性の機 構 解 析 Kojima,

H

Hossain

 M

 M

 

Sultana

 E

 Kubota

 M

 and  Hyakumachi

M

:Mechanisms  of Induced  Systemic  Resistance  in

Arabidopsis thaliana Using Spore

suspension  and  Culture

Filtrate of PGPF  F  sarium  equiseti  GF19

1 植 物 生 育 促 進

菌 類で あるFusarium equiseti  GF19

1を植 物に予め処琿す る こ に よ っ て全 身 的 病 害 抵 抗 性が誘 導される

こ の全 身 的 抵 抗 性の誘 導 機 構を明 らか にする こと を 国的と して

GF19

1の胞 子 懸 濁 液と培 養ろ液のそ れぞれの処理 にお け るシ グ ナ ル伝 達 経 路の比 較 を 試み た

培 養ろ液 を 水 耕 栽 培 し た

A

γαδ蜘 癖∫伽 磁η α の根に処 理し た場 合で はサ リチ ル 酸に依 存し た シ グナ ル 伝 達関 与 す る こ と を既に報 告し た (2005年 関西部 会)

本研 究で は

2

5×10fi spores /ml に 調 整し た

GF19−

1の胞 子 懸 濁 液を

A.

 thalianaの根に処 理 し た際の抵 抗 性 関 連 遺 伝 子の発 現を RLPCR 法を用い て調 べ

の結 呆

サ リ チ ル 酸 経 路に関 与 する PR

la  PR

2 お よびPR

5遺 伝 子が対 照 と比 較し て強 く発 現し た

..

ジャ ス モ ン ま た はエ チ レ ン 経 路に関 与 する PDFI

2

CHIT

B

 AtVsp お よ び Hel 遺 伝 子の発 現に ば対 照 との差

が見られ なか っ た

これ らの結 果は培 養ろ液 処 理の結 果と

し て お り

GF19

1の胞

r

懸 濁 液と培 養ろ液の処理に よ る抵 抗 性の誘 導に は いずれ も

1

司種のエ リシタ

が関 与し て い ると考 えら れた

      (岐 大 応 生

杣攴大 連 農 )   (210) Sultana

 F

 Hossain

 M

 M

 Kubota

 M

 and

Hyakumachi

 M  Two  Different Signalin

疼Pathways  Are Involved 

in

 

Arabidopsis

 

Plants

 by Using 

CFs

 of Two

Different Isolates of PGPF  Phoma  sp

 for ISR StuClies were  undertaken  to compare  thc mechanisms  involved in the

induced

 systemic  resistance  mediateCl  

by

 two dfferent 

isolates

of Phoma  sp

 GS8

1 and  GS8

3 using  a model  plant species

Arabidol

)sis thaliana and  a bacterial pathogen Pseudomonas

(3)

The Phytopathological Society of Japan

NII-Electronic Library Service

The  Phytopathologioal  Sooiety  of  Japan

258 日本 植 物 病 理 学 会 報 第72巻  第4号 平 成 18年 11月

ミy7碗gα6 pv

 tomato

 

Previous

 research  with culture 

filtrate

CF

)of 

GS8 −3

 showed  the 

involvement

 of multiple  

plant

signaling  pathways  

in

 

induced

 systemic  resistance process

 

ln

this study

 root treatment with 

CF

 of another  

isolate

 

Phoma

sp

 

GS8−1

 

demonstrated

 reduced  

protection

 against 

Pst

 

in

 

SA

deficient

 

NahG

 plants than w韮

d

 ecotype  and also systemically

induced

 the expression  of 

known

 

SA−

responsive  genes 

PR −

1

PR −2,

 

PR −

5 

in

 the 

leaves

 

These

 results suggested  that 

SA −

dependent

 

defense−

response  pathway  

is

 

involved

 

for

 

ISR

by

 

CF

 of 

GS8 −

1

 

indicating

 that 

ISR

 pathway 

by

 

GS8 −

1 

is

divergent

 

from

 those of 

GS8 −

3

 

The

 

gene

 expression  study upon  challenge  

inoculation

 with  

Pst,

 also  confirmed  the

possible 

involvement

 of 

different

 pathways 

for

 

ISR

 mediated

by

 two 

different

 

isolates

 of 

Phoma

 sp

        岐 大 応

  (

211

) 

Kubota,

 

M ,

 

Hossain,

 

M .

 

M .

 

Sultana,

 

E

 and

Hyakumachi,

 

M .

 

Differential

 

Mechanisms

 of 

Systemic

Resistance

 

lnduced

 

by

 

Plant

 

Growth

 

Promoting

 

Fungus

PGPF

Penicilli

”m  spp

 and  

Their

 

Culture

 

Filtrates

The

 mechanism  of protection  offered 

by

 two 

isolates

 of

Penicillium

 spp

 

GP15 −

1 and 

GP17−

2

 

has

 

been

 studied  

in

Arabidopsis

 thaliana 

Columbia

 plants against  

Pseudomonas

syringae  pv

 tomato(Pst)pathogens

 

Arabidopsis

 thaliana

grown

 

in

 soil amended  with 

barley

 

grain

 

inocula

 of」

Penicillium

spp

 or 

having

 root  treatment 

With

 culture  

filtrates

 exhibited clear  resistance  against  Pst

 Elicitation of the ISR pathway by root colonization of 

Penicillium

 spP

 

has

 little effect on

the systemic  expression  of 

known

 

defense

 related  genes

However

 an enhanced  expression  ofAtvsp  gene was  observed

in

 

ISR−

expressing  plants after challenge  

inoculation

 

Root

dipping

 

in

 

CFs

 of∫

Penicillium

 spp

 clearly  prirned the systemic

illduction

 of 

SA−

and  ethylene

−inducible

 genes

 

Jasmonate−

ethylene

−inducible

 gene 即

2 was  only  activated  by culture

filtrate

 of 

GP15−

1

 

Upon

 challenge  

inoculation

 

CFs

 treated

plants exhibit  elevated  expression  of the respective  genes

These

 results 

indicate

 that 

CF

 of 

GP17−

2 

is

 associated  with activation  of 

SA −

responsive  pathways

 while  

CF

 of 

GP15−

l

f()110ws both SA

and 

jasmonate

−fethylene

dependent defense

response  pathways

                     岐 大 応 生 )

  (

212

) 佐 藤 昌 直

・Raka

 

M .

 

Mitra・Remco

 

M .

 van  

Poecke・

John

 Coller*

・Jane

 Glazebrook

  片 桐 文 章  ロイヌナ

ズ ナ

病 原 体 相 互 作 用 大 規 模 解 析 用マ イ クロ ア レイ

Arabidopsis

 

Pathoarray”

の開 発 

Sato,

 

M .

 

Mitra,

 

R.

 

M .

van  Poecke

 R

 M

 Glazebrook

 

J.

 and  Katagiri

 E:Develop

ment  of an Arabidopsis Pathoarray to 

Study

 

Arabidopsis

thaliana

pathogen 

Interactions

 

Arabidopsis

 undergoes

dynamic

 transcriptional reprogramming  

in

 response  to

pathogen  attack

 

Tb

 elucidate  the underlying  s孟gnaling

network

 we  need  to collect 

detailed

 descriptions about

the network  state combined  with a number  of specific

perturbations to the network

 

Gene

 expression  profiling can

be

 used  as a massive  phenotyping  method  

fer

 the purpose  of

collecting 

detailed

 

descriptions

 

Current

 rnicroarray 

platf

rms are not  suitable  

for

 this type of study  

due

 to either  

high

 cost

or 

low

 technical reproducibility

 

Therefore,

 we  aimed  at

development

 of a 

high−performance

 small

scale microarray

platform with  genes  representing  

diverse

 responses  

during

interactions

 with  various  pathogens

 

We

 achieved  this

goal

 using a newly

−developed

 normalization  method  and a statistical  model  taking advantage  of a spot  tiling pattern

design.

 

The

 correlation  coefficients 

between

 technical

duplicates

 ranged 

from

 O

977 to O

996

 

We

 are currently using

the microarray  

for

 a 

large

scale  reverse  genetic approach

to elucidate the signaling  network  of the RPS2

mediated

resistance

  

Dept.

 of 

Plant

 

Biology

 

Univ.

 of 

Minnesota・

 *

Stanford

 

Functional

 

Genomics

 

Facility

 

Stanfbrd

 

University

  (213) 平野 恒

川崎 信二  植 物 抵 抗伝 子が局 在 する周 辺ゲ ノ ム領 域の 変 異 率の 解 析 Hirano

 K

 and

Kawasaki,

 

S.

Hypervariability

 of 

Genome

 

Region

 around

Plant Resistance Genes 植 物原 体は変 異に より容 易に抵 抗 性 遺 伝 子 (R gene) 産 物か らの 認 識 を 逃れる の に対し て

植 物 側は限 りある数の

1

gene を用い てそれに対 抗し な くて はな ら ない

我々は これ まで に イ ネやア ラビ ド プシ ス の 1塩 基レベ で の詳 細 な 品 種

accession 間 比 較

R

 gene の多 くが通 常の ゲノム領 域の数 倍

1 倍 近い塩 基 置換を蓄 積し た ゲ ノム領 域に局 在 する こと を 示 し (平 野

川 崎

2003)

こ の こと が抵 抗 性 遺 伝 子に多 様 性 を 付 与 す る原 動 力である と提 唱し て きて い る

し か しな が ら

これ らは非常に長い時 間をかけて蓄 積さ れた変 異を解 析 対 象と し て お り実 際の変 異速 度に関し て は不明であっ た

今 回 我々 は植 物 個 体 1世 代 当た りに発 生 する塩 基 置 換の頻 度 を 検 出し

抵 抗 性 遺 伝 子の ゲノ ム周辺 が変 異に富む領 域で あ る かを検 証し た

方 法とし て は変 異 を 導入 し た 不活 性 型の

GUS

遺 伝 子をア ラ ビドプ シ ス に形 質 転 換し

次 世 代に て 発生する GUS 遺 伝 子の復 帰 突 然 変 異を青いス ポ ッ ト と し て観 察し た

結 果 及び推 定 される メ カ ニ ズ ムにつ い て報 告 する

      (生 物 研 )   (214) 田中 恒 之

小 野 祥 子

輪 湖 奈 央

平 塚 和 之  発 光レポ

遺 伝 子 を用いたシロイヌナズナ MPK3 遺 伝 N工 工

Eleotronio  Library  

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参照

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