Research Abstract

シロイヌナズナ(Arabidopsis)におけるイネいもち病菌(Magnaporthe oryzae)の侵入と伸展に対する非宿主抵抗性

Non-host resistance to penetration and hyphal growth of Magnaporthe oryzae in Arabidopsis

2011年11月25日 Scientific Reports 1 : 171 doi: 10.1038/srep00171

イネいもち病菌(Magnaporthe oryzae)が引き起こすイネいもち病は、イネに大きな被害をもたらす重要な病害である。イネにおけるイネいもち病菌に対する抵抗性の研究は広く行われており、イネいもち病は植物–植物病原菌相互作用研究のモデル系となっている。しかし、他の植物におけるイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(NHR)については解明が進んでいない。我々は、シロイヌナズナ(Arabidopsispen2 NahG pmr5 agb1変異体やpen2 NahG pmr5 mlo2変異体において、イネいもち病菌に対する侵入抵抗性が著しく低下すること、また侵入を受けた表皮細胞内で侵入菌糸が成長することを見いだした。さらに、イネPi21は、イネいもち病菌の侵入菌糸がシロイヌナズナの表皮細胞から隣接する葉肉細胞へ伸展することを促進した。これらの結果は、シロイヌナズナにおいて、PEN2、PMR5、AGB1、およびMLO2がイネいもち病菌に対する侵入抵抗性のみならず侵入後抵抗性においても機能することを示し、またシロイヌナズナにおけるイネPi21の欠損がイネいもち病菌に対するNHRに寄与していることを示唆する。

中尾 美里1, 中村 遼太朗1, 喜多 香保理1, 犬飼 龍矢1 & 石川 敦司1

  1. 福井県立大学 生物資源学部
Rice blast caused by Magnaporthe oryzae is a devastating disease of rice. Mechanisms of rice resistance to blast have been studied extensively, and the rice–M. oryzae pathosystem has become a model for plant–microbe interaction studies. However, the mechanisms of non-host resistance (NHR) to rice blast in other plants remain poorly understood. We found that penetration resistance to M. oryzae in multiple mutants, including pen2 NahG pmr5 agb1 and pen2 NahG pmr5 mlo2 plants, was severely compromised and that fungal growth was permitted in penetrated epidermal cells. Furthermore, rice Pi21 enhanced movement of infection hyphae from penetrated Arabidopsis epidermal cells to adjacent mesophyll cells. These results indicate that PEN2, PMR5, AGB1, and MLO2 function in both penetration and post-penetration resistance to M. oryzae in Arabidopsis, and suggest that the absence of rice Pi21 contributed to Arabidopsis NHR to M. oryzae.