シグナル伝達機構を応用した耐病性ジャガイモ植物の作出と解析

抄録

ジャガイモ疫病菌は、ジャガイモに致命的な全身感染症を引き起こす重要な病原菌である。しかし、これまで作出されてきたジャガイモ品種の抵抗性は、一つの優勢遺伝子支配による形質に依存しているため、すぐにその抵抗性を打破するスーパーレースが出現してきた。本研究では、植物の自然免疫において重要な役割を果たすことが報告されているmitogen-activated protein kinase (MAPK) カスケードを利用した耐病性組換えジャガイモ植物の作出とその解析を試みたので報告する。病原菌の攻撃にのみ応答するファイトアレキシン合成遺伝子 (potato vetispiradiene syanthase) プロモーターの下流に、防御関連MAPKを活性化する恒常活性型変異酵素StMEK1^DDを連結させたバイナリーベクターでジャガイモ植物を形質転換した。本組換え植物は、疫病菌親和性レースおよび夏疫病菌に対して活性酸素生成を伴った抵抗性を発揮した。疫病菌誘導によるStMEK1^DDの発現に伴い迅速なMAPK活性の増加が起こること、さらにその制御を受けると考えられるPAL、hsr203Jおよび誘導性の活性酸素生成遺伝子の発現増高が認められた。