ポリアミン吸収トランスポーターPUT2/LAT4およびPUT5/LAT5は,ボトリティス・シネレアに対するアラビドプシスの防御反応に寄与する

科学分野:

• 植物 分子 生物学
• 植物と病原体の相互作用
• 生物化学

背景:

• 植物ポリアミンの代謝は生物学的ストレスで変化し,生物合成,分解,過酸化水素の生成が関与する.
• 植物防衛におけるポリアミンの動員と膜輸送の役割はほとんど不明である.
• アラビドプシス・タリアナは5つのポリアミン吸収トランスポーター (PUT) 遺伝子 (PUT1-PUT5) を持っています.

研究 の 目的:

• アラビドプシスの死菌菌 Botrytis cinerea (Bc) に対する防御におけるポリアミン輸送の機能を調査する.
• 植物免疫における個々のPUTトランスポーターの特定の役割を決定する.

主な方法:

• Bc接種後のPUT/LAT遺伝子の遺伝子発現分析
• 同位体プット変異体 (プット1-1からプット5-1) とプット2-1からプット5-1の二重変異体に対するフェノタイプ分析
• 野生型と変異植物における精子素と精子素補給実験
• 抗酸化酵素の活性 (カタラーゼ,アスコルベット過酸化酵素) とポリアミン酸化酵素の活性を測定する.

主要な成果:

• 全てのPUT/LAT遺伝子はBc感染によって誘発された.
• put2-1とput5-1の変異体はBcに対する感受性の増加を示し,二重変異体は感受性の悪化を示した.
• スペルミジン補給は,野生型および35S:: PUT2過剰発現系においてBc耐性を強化したが,プット変異体においては限られた効果があった.
• 耐性を高めるには精子の輸送は重要だったが,精子の輸送は重要ではなかった.
• 抗酸化酵素とポリアミン酸化酵素を誘導したBc感染は,野生型の変異体ではなく,ポリアミン分解と抗酸化反応の変化を示唆しています.

結論:

• PUT媒介のポリアミン輸送は,Botrytis cinereaに対するアラビドプシスの防御に不可欠です.
• PUTトランスポーター経由での精子の吸収は,耐性を授与する上で重要な役割を果たします.
• ポリアミン輸送の障害はポリアミン分解と 植物の抗酸化防御システムに影響します