プロテオミクスプロファイリングにより、ハーブランBletilla striataの植物防御に関与する細胞質スーパーオキシドディスムターゼBsSOD1を明らかにした

Proteomic profiling uncovered the cytosolic superoxide dismutase BsSOD1 associated with plant defence in the herbal orchid Bletilla striata.

• Bao-Wei Lu
• Feng-Xia An
• Liang-Jing Cao
• Yong-Jian Yang
• Peng-Ming Liu
• Xuan Wang
• Bao-Liang Yang
• Yu-Lei Zhang
• Yan-Feng Ding
• Jun Liu

抄録

ハーブランBletilla striata (Thunb.) Rchb.f.は長い栽培歴史を持ち、医薬品や化粧品などに広く利用されている。そのB. striataの栽培を深刻に脅かしているのが、真菌感染症の葉枯病（LB）である。ここでは、野生のB. striataアクセプターを系統的に収集し、LBに対して強い抵抗性を有するアクセプターを単離した。その結果、LB耐性株とLB感受性株のプロテオームプロファイリング解析を行い、「酸化還元酵素活性」の遺伝子オントロジーが有意に濃縮された多数の異なる発現タンパク質を同定した。活性酸素シグナル伝達経路で同定されたタンパク質のうち、Cu-ZnスーパーオキシドジスムターゼBsSOD1のタンパク質アバンダンスとその遺伝子発現レベルは、LB感受性株よりもLB耐性株の方が高かった。また、黄色蛍光タンパク質と融合したジスムターゼを一過性に発現させたところ、ジスムターゼは細胞質内に局在していることが明らかになった。本研究は、B. striataの真菌感染に関連する分子マーカーについての新たな知見を提供するものである。

The herbal orchid Bletilla striata (Thunb.) Rchb.f. has a long cultivation history and has been widely used in medicines and cosmetics. The fungal infection leaf blight (LB) seriously threatens B. striata cultivation. Here, we systemically collected wild B. striata accessions and isolated the accessions with strong resistance against LB. We carried out proteomic profiling analysis of LB-resistant and LB-susceptible accessions, and identified a large number of differentially expressed proteins with significant gene ontology enrichment for 'oxidoreductase activity.' Of the proteins identified in the reactive oxygen species signalling pathway, the protein abundance of the Cu-Zn superoxide dismutase BsSOD1 and its gene expression level were higher in LB-resistant accessions than in LB-susceptible lines. Transient expression of the dismutase fused with yellow fluorescent protein determined that its subcellular localisation is in the cytoplasm. Our study provides new insights into the molecular markers associated with fungal infection in B. striata.