ストライゴラクトンの排泄を減少させることで,ストリガの寄生虫に対する耐性

科学分野:

• 植物生物学
• 分子生物学
• 農業科学

背景:

• 寄生虫であるストリガの雑草は,作物から排出されるストリゴラクトン (SLs) に依存し,世界の食糧安全保障を脅かしています.
• SL排出の正確なメカニズムと宿主-寄生虫の相互作用におけるその役割は,ほとんど不明である.
• 農作物のリン酸欠乏は,SL発出を誘発する既知の要因である.

研究 の 目的:

• スリゴラクトン (SL) 排出の分子機構を明らかにする.
• モノコットにおけるSL分泌に責任のあるトランスポーターを特定し,特徴づけること.
• ストリガの寄生虫に対する作物の耐性を高めるための戦略を探求する.

主な方法:

• リン酸欠乏症とSL治療によるサーゴムのトランスクリプトミックの分析
• 特定されたABCGトランスポーター (SbSLT1,SbSLT2) の機能的特徴化.
• AlphaFold2による構造分析とサイト指向型変異により,主要アミノ酸の残留を特定する.

主要な成果:

• 2つのABCトランスポーターG (ABCG) 遺伝子であるSbSLT1とSbSLT2は,ソーグムの主要なSLトランスポーターとして特定されました.
• SbSLT1/SbSLT2の機能が乱れたサーグム系では,SL分泌が著しく減少した.
• 減少したSL排出は,Strigaの発芽と寄生性の減少につながり,フィールド試験で穀物の損失を軽減しました.

結論:

• SbSLT1とSbSLT2は,宿主と寄生虫の相互作用における重要なプロセスであるスルゴラクトン (SL) の排泄を媒介する.
• これらのトランスポーター内の保存されたアミノ酸残留は,その機能に不可欠です.
• これらのSLトランスポーターをターゲットにすることで ストリガに耐性のある作物を 開発する有望な戦略が生まれます