Research Abstract
アグマチン・クマロイルトランスフェラーゼを過剰発現する遺伝子組み換えトレニアの病原体および植食性害虫に対する獲得免疫
Acquired immunity of transgenic torenia plants overexpressing agmatine coumaroyltransferase to pathogens and herbivore pests
2012年9月24日 Scientific Reports 2 : 689 doi: 10.1038/srep00689
遺伝子組み換えトレニア（ゴマノハグサ科）が真菌および植食性節足動物に抵抗する能力に関して検討を行った。トレニア（Torenia hybrida）品種サマーウェーブ・ブルーを改変し、シロイヌナズナのアグマチン・クマロイルトランスフェラーゼ（AtACT）を産生させた。この酵素は、防御で機能するヒドロキシ桂皮酸アミド（HCAA）の生合成の最終段階を触媒するものである。遺伝子組み換え植物は、p-クマロイルアグマチン（CouAgm）を主成分とする大量のHCAAを蓄積し、そのHCAAは植物体内でトランス型からシス型に異性化された。内因性HCAAの蓄積量が最大であった遺伝子組み換え株（CouAgm量32.2 μM、総HCAA量47.5 μM）は、殺生菌である灰色かび病菌（Botrytis cinerea）に対する抵抗性を示した。ただし、その野生株およびHCAAの蓄積量が少ないほかの遺伝子組み換え株には、抵抗性が認められなかった。一方、遺伝子組み換え株には、ミカンキイロアザミウマ（Frankliniella occidentalis）、ワタアブラムシ（Aphis gossypii）、およびアシノワハダニ（Tetranychus ludeni）という3種の代表的な植食性害虫に対する有意な抵抗性が見られなかった。
- 京都大学 生態学研究センター
- 愛媛大学 無細胞生命科学工学研究センター
- 山口大学 農学部 生物機能科学科 および 山口大学大学院 医学系研究科 応用分子生命科学系専攻
- 独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構 中央農業総合研究センター
- 鳥取大学 農学部
- 岩手生物工学研究センター
*本研究は、室井 敦、松井 健二、下田 武志の3研究者が同等に貢献した成果として論文発表しています。
We investigated the ability of transgenic torenia (Scrophulariaceae) plants to resist fungi and arthropod herbivores. Torenia hybrida cv. Summerwave Blue was manipulated to produce Arabidopsis agmatine coumaroyltransferase (AtACT). This catalyses the last step in the biosynthesis of hydroxycinnamic acid amides (HCAAs) which function in defence. Transgenic plants accumulated substantial HCAAs, predominantly p-coumaroylagmatine, and the HCAAs were isomerized from the trans-form to the cis-form in planta. The transgenic line, accumulated the highest amount of endogenous HCAAs (CouAgm at 32.2 µM and total HCAAs at 47.5 µM) and this line was resistant to the necrotrophic fungus, Botrytis cinerea. There was no resistance, however, in their wild-type progenitors or in other transgenic lines accumulating low HCAA amounts. In contrast, the transformants were not significantly resistant to three representative herbivores, Frankliniella occidentalis, Aphis gossypii, and Tetranychus ludeni.
