#946;-1,3-グルカナーゼおよびペルオキシダーゼのジ ウラフィス・ノキサ 病侵入に対するコムギ細胞壁防御機構の物理化学的性質の解明

ロシア産コムギアブラムシ(RWA)は、小麦や大麦に蔓延し、大幅な収量減少や穀物品質の低下を引き起こします。コムギは、耐性品種のβ-1,3-グルカナーゼおよびペルオキシダーゼ活性レベルを増加させるなど、いくつかの防御応答を誘発することにより蔓延に応答しますが、感受性品種は、初期の蔓延期間1,2,3,4でこれらの酵素の活性を低下させます。コムギ植物におけるβ-1,3-グルカナーゼとPODの主な機能には、抵抗性品種におけるカロース蓄積の調節と、RWAの蔓延中に細胞壁とアポプラスト領域で消光する活性酸素種(ROS)が含まれていました1,3,5,6,7。Mafaら⁶は、RWASA2の蔓延時に、耐性コムギ品種のPOD活性の増加とリグニン含有量の増加との間に強い相関関係があることを示しました。さらに、リグニン含有量の増加は、感染した抵抗性コムギ品種の細胞壁が強化され、RWAの摂食が減少したことを示しました。

ほとんどの研究者グループは、小麦/大麦-RWA相互作用中のアポプラストβ-1,3-グルカナーゼとPODを抽出して研究しました。さらに、これらの研究のほとんどは、これらの酵素が細胞壁領域での酵素の存在を測定することなく、RWAが蔓延した小麦植物の細胞壁に影響を与えると主張していました。顕微鏡技術を使用して、β-1,3-グルカナーゼ活性レベルがカロー^{ス調節に関連している}ことを示したり、耐性^6,10のPOD活性と細胞壁修飾との相関関係を実証するために主要な細胞壁成分を抽出したりした研究はごくわずかです。β-1,3-グルカナーゼとPODの細胞壁との会合を調査できていないことは、研究者が細胞壁に結合した酵素を直接測定できる方法を開発する必要があることを示しています。

現在の方法では、細胞壁結合酵素を抽出する前に、葉組織からアポプラスティ液を除去することが必要であると提案されています。アポプラスチック液の抽出手順は、細胞壁結合酵素の抽出に使用される葉組織から2回実行する必要があります。このプロセスにより、アポプラスト酵素と細胞壁領域に見られる酵素との汚染と混同が減少します。そこで、本研究では、細胞壁に結合したPOD、β-1,3-グルカナーゼ、およびMLG特異的なβ-グルカナーゼを抽出し、それらの生化学的特性評価を行った。