植物が病原菌特有の脂質を認識するしくみ~ジャガイモ疫病菌のスフィンゴ脂質に対する受容体の発見~

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2022-05-20 京都大学

ジャガイモ疫病は、卵菌類の疫病菌によって引き起こされる深刻な植物病害です。加藤大明 農学研究科特定研究員、寺内良平 同教授、高野義孝 同教授、大門高明 同教授、小内清 同研究員らの研究グループは、ジャガイモ疫病菌のもつスフィンゴ脂質を認識して抵抗性を誘導する植物の受容体を初めて発見しました。

ジャガイモ疫病菌の細胞膜に含まれるセラミドという物質にPi-Cer Dという種類があります。Pi-Cer Dは、植物に抵抗反応を引き起こすことが知られています。実験植物シロイヌナズナとLumi-Map法という最新技術を用いて、Pi-Cer D処理による抵抗反応に必要とされる遺伝子を調べたところ、NCER2セラミダーゼ遺伝子とRDA2受容体の遺伝子が見つかりました。病原菌のPi-Cer DがNCER2セラミダーゼによって切断されると9Me-Sptというスフィンゴ脂質ができ、このスフィンゴ脂質がRDA2受容体に結合すると抵抗反応が引き起こされるしくみがわかりました。今後、9Me-SptとRDA2受容体の結合のしかたとRDA2受容体の働くしくみを詳しく調べることにより、外敵のスフィンゴ脂質に対してより敏感な受容体を開発し、病気に強い作物をつくることも可能です。

本研究成果は、2022年5月20日に、国際学術誌「Science」にオンライン掲載されました。

図:ジャガイモ疫病菌などの植物病原菌がもつセラミド脂質にPi-Cer Dという種類があります。Pi-Cer Dは、植物の細胞の外にあるセラミダーゼ(NCER2)で切断されて、9Me-Sptという名前のスフィンゴ脂質を生じます。9Me-Sptが植物細胞膜上の受容体RDA2に結合するとさまざまな抵抗反応がひきおこされます。

詳しい研究内容≫

研究者情報

研究者名:加藤 大明

研究者名:寺内 良平

研究者名:髙野 義孝

研究者名:大門 高明

研究者名:小内 清

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