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J-GLOBAL ID：201502256951090925   整理番号：15A0584033

FTIR分光法と組み合わせた位相差X線イメージングに基づくシンクロトロンは小穂での構造と生体分子の差異がコムギのFusariumへの耐性において重要な役割を果たしていることを明らかにする

Synchrotron based phase contrast X-ray imaging combined with FTIR spectroscopy reveals structural and biomolecular differences in spikelets play a significant role in resistance to Fusarium in wheat

著者 (12件)： LAHLALI Rachid (Canadian Light Source Inc., SK, CAN) ,  KARUNAKARAN Chithra (Canadian Light Source Inc., SK, CAN) ,  WANG Lipu (National Res. Council Canada, SK, CAN) ,  WILLICK Ian (Univ. Saskatchewan, SK, CAN) ,  SCHMIDT Marina (Univ. Saskatchewan, SK, CAN) ,  LIU Xia (Canadian Light Source Inc., SK, CAN) ,  BORONDICS Ferenc (Canadian Light Source Inc., SK, CAN) ,  FORSEILLE Lily (National Res. Council Canada, SK, CAN) ,  FOBERT Pierre R (National Res. Council Canada, SK, CAN) ,  TANINO Karen (Univ. Saskatchewan, SK, CAN) ,  PENG Gary (Saskatoon Res. Centre, Agriculture and Agri-Food Canada, SK, CAN) ,  HALLIN Emil (Canadian Light Source Inc., SK, CAN)
資料名： BMC Plant Biology (Web)  (BMC Plant Biology (Web))
巻： 15  号： Jan  ページ： 15:24 (WEB ONLY)  発行年： 2015年01月 
JST資料番号： U7027A  ISSN： 1471-2229  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:Fusarium graminearum Schw.により主に発生する赤かび病(FHB)はコムギの重篤な病気である。本研究の目的は,耐性コムギ栽培種によるFHB耐性の機構を理解するため,FTIR分光法と組み合わせた位相差X線イメージングに基づくシンクロトロンの可能性を評価することである。仮説は,耐性と感受性栽培種間の構造的と生化学的差異がFHB耐性の発達に重要な役割を果たしているというものである。結果:耐性栽培種”Sumai3”と耐容性栽培種”FL62R1”と感受性栽培種”Muchmore”のFusarium損傷と非損傷穂由来の小花と花軸のPCI画像に基づくシンクロトロンとFTIR吸収スペクトル(4000~800cm^-1)を解析した。PCI画像は異なるコムギ栽培種の感染と非感染小花と花軸間で有意差を示した。しかし,花構造に関する非播種耐性と感受性栽培種間に顕著な差が無いことは,内部構造の複雑性により決定される可能性があった。FITRスペクトルはコムギ栽培種の感染と非感染小花と花軸間の変動性を示した。病原体感染後の吸収波長数の変化はほとんどが1800~800cm^-1のスペクトル範囲だった。主成分分析(PCA)も,植物応答機構を理解するため,FHB病ストレス曝露時の小花と花軸の内部の有意な化学的変化を明らかにするために使用した。小花と花軸検体では,FITRスペクトルのPCAは細胞壁関連ポリサッカリドにおける差異を明らかにした。小花ではアミドIとセルロースとヘミセルロースとペクチンについての吸収ピークは病原真菌により影響された。コムギ栽培種の花軸では,PCAペクチンとセルロースとヘミセルロースに特徴的な吸収スペクトルの有意な変化を強調した。アミドIIとリグニン吸収ピークは,Sumai3の花軸において持続していて,FHB感染後の1245cm^-1でのピークシフト増大を伴っていて,リグニン化についての経路に関連した細胞壁化合物が増加している,ストレス応答のマーカかもしれない。結論:FTIR分光法と組み合わせたシンクロトロンベースPCIはコムギにおいてFHBに関連した有望な結果を示す。複合技術は栽培種間と病気ストレスに対するそれらの異なる応答の両者を理解するための,植物-微生物相互作用前と時の内部可視化と生体分子モニタリングのための強力な新規ツールである。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *FTIR分光法 ,  *Fusarium ,  *赤かび病 ,  コムギ ,  品種 ,  *シンクロトロン ,  花 ,  茎 ,  セルロース ,  ヘミセルロース ,  ペクチン ,  細胞壁 ,  リグニン ,  *穂 ,  *分子 ,  *耐病性 ,  X線画像 ,  赤外分光分析 ,  主成分分析 ,  栽培品種 ,  C-O結合 ,  アミノ基 ,  化学結合 ,  スペクトル
準シソーラス用語： *Fusarium graminearum ,  N-H結合 ,  アミドIIバンド ,  アミドIバンド ,  位相差X線画像 ,  花軸 ,  *小穂 ,  *生体分子 ,  耐病性品種 ,  中赤外分光法

分類 (5件)： 植物の生化学  (EH01050J) ,  植物形態学・解剖学  (EH01040Y) ,  麦  (FC03033M) ,  菌類による植物病害  (FC04052Y) ,  作物の品種  (FC02020V)

タイトルに関連する用語 (11件)： FTIR分光法 ,  位相差 ,  X線イメージング ,  シンクロトロン ,  小穂 ,  生体分子 ,  差異 ,  コムギ ,  Fusarium ,  耐性 ,  役割