The rice blast fungus, Magnaporthe oryzae, is one of the most economically important crop diseases. In addition, rice-M. oryzae interaction is a classical gene-for-gene host-pathogen system. Race variation in pathogen groups was proposed as the main mechanism for rapid break-down of resistance in newly introduced rice cultivars. These new pathogen race variations may be caused by changes in an avirulence gene, such as (i) point mutations, (ii) insertion of transposons, and (iii) frame shifts. The avirulence gene AVR-Pita1 is representative avirulence gene in which all of these mutations are reported. In this review, we present a useful information for avirulence gene AVR-Pita1 and its homologous genes AVR-Pita2 and AVR-Pita3. We also review examples that cause mutations in these evolutionarily significant genes.
Plant-pathogenic bacteria including Xanthomonas spp. carry genetic diversity in composition of avirulence genes for interaction with their host plants. Previously, we reported genetic diversity of avirulence genes in X. axonopodis pv. glycines. In this study, we determined genetic diversity of five avirulence genes, avrBs1, avrBs2, avrBs3, avrBs4, and avrRxv, in three other Xanthomonas species isolated in Korea by genomic southern hybridization. Although Korean races of X. campestris pv. vesicatoria that were isolated from year 1995 to 2002 had the same avirulence gene patterns as those that already reported, there was race shift from race 3 to race 1 by acquisition of avrBs3 genes. X. campestris pv. campestris isolated from Chinese cabbage, but not from cabbage or radish, carried two avrBs3 genes, and one of them affected HR-eliciting ability of this bacterium in broccoli. X. oryzae pv. oryzae carried eight to thirteen avrBs3 gene homologs, and this bacterium showed dynamic changes of resistance patterns in rice probably by losing or obtaining avrBs3 genes. These results indicate that avrBs3 gene is more diverse in Xanthomonas spp. than other four avirulence genes and also host ranges of these bacteria can be easily changed by loss or acquisition of avrBs3 genes.
Disease resistance in plants is often controlled by gene-for-gene mechanism in which avirulence (avr) gene products encoding by pathogens are specifically recognized, either directly or indirectly by plant disease resistance (R) gene products. Recent studies arising from molecular cloning of a number of R genes from various plant species that confer resistance to different pathogens and corresponding avr genes from various pathogens resulted in the accumulation of a wealth of knowledge on mode of action of gene-for-gene interaction. Specially, members of the NBS-LRR class of R genes encoding proteins containing a nucleotide binding site (NBS) and carboxyl-terminal leucine-rich repeats (LRRs) confer resistance to very different types of phytopathogens, such as bacteria, fungi, oomycetes, viruses, nematodes and aphids. This article reviewed the molecular events that occur up-stream of defense response pathway, specially, bacterial avr gene protein recognition mediated by NBS-LRR type R gene product in plant based on current research results of well studied model plants.
Proceedings of the Korean Society of Plant Pathology Conference
/
2003.10a
/
pp.71.2-71
/
2003
Ralstonia solancearum infects many solanaceous plants, however race 3 infects only potato and tomato weakly. To identify genes responsible for race specificity of R. solanacearum, we mobilized genomic library of LSD2029 (race 3) into LSD341 (race 1) and inoculated 1,000 transconjugants into hot pepper. One transconjugant that did not induce wilt symptom in hot pepper was isolated. We found that a cosmid clone, pRSl, conferred avirulence to LSD341. By deletion and mutational analyses of pRSl, we found the 0.9-kb PstI/Hindlll fragment carries avirulence functions. We sequenced the fragment and identified one possible open reading frame, a rsal gene, possibly encoding 110 amino acids. The rsal was preceded with a plant-inducible promoter (PIP) box, indicating that the gene might be regulated by HrpB. Interestingly, the promoter region of the rsal homolog in the strain GM11000 (race 1) did not have the PIP box. Rsal did not show any significant homologies with proteins in the database, indicating th e protein is different from the previously reported avirulence proteins. When we mutated the rsal gene by marker-exchange in LSD2029, the mutant was less virulent in potato.
Proceedings of the Korean Society of Plant Pathology Conference
/
2003.10a
/
pp.71.1-71
/
2003
Most major plant pathogenic bacteria in Korea belong to Xanthomonas spp.. Xanthomonas oryzae pv. oryzae is a major pathogen in rice, X. campestris pv. vesicatoria in pepper, X. axonopodis pv. giycines in soybean, X. campestris pv. campestris in cabbage, and X. axonoposid pv. citri in tangerin. Host specificity of the bacterial pathogen depends on the avirulence gene in the pathogen and the corresponding resistance gene in host plants. Many avirulence genes in bacteiral pathogen located on the native plasmids. However, the presence of the native plasmids in Xanthomonas spp. was not investigated well. In order to study the host specificity, we isolated native plasmids from Xanthomonas spp. and compared those plasmids each other, The presence of the native plasmids and the characteristics of the plasmids depended on the bacterial strains. In the X. axonopodis pv. glycines, most strains carried native plasmids but some strains did not. Some strains carry about 60 kb native plasmids including 3 different aviurlence genes. We will discuss the characteristics of the native plasmids isolated from the Xanthomonas spp.
Kim, Mi-Reu;Lee, Jeong Jin;Min, Jiyoung;Kim, Sun Ha;Kim, Dae-Gyu;Oh, Sang-Keun
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.48
no.1
/
pp.151-161
/
2021
Fusarium wilt disease of tomato plants caused by Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici (FOL race2) is one of the most important diseases of tomatoes worldwide. In the competition between tomato and FOL, the FOL can win by overcoming the immune system of tomato plants. Resistant interaction between the FOL race2 and tomato plants is controlled by avirulence genes (AVR2) in FOL and the corresponding resistance genes (I2) in tomato plants. In this study, 7 FOL isolates (KACC) were used to test their pathogenicity, and FOL race2 was selected because it is a broad problem in Korea. The Fol40044 isolates showed the most severe pathogenicity, and the avr2 gene was also isolated and identified. Moreover, to select resistance, 20 tomato varieties were inoculated with the Fol40044, and the degree of pathogenicity was evaluated by analyzing the expression of the avr2 gene. As a result, three resistant tomato varieties (PCNUF73, PCNUF101, PCNUF113) were selected, and the expression of the avr2 gene was much lower than that of the control Heinz cultivar. This result shows that the screening assay is very efficient when the avr2 gene is used as a marker to evaluate the expression level when selecting varieties resistant to tomato wilt disease. Based on these results, it is possible to isolate the I2 gene, which exhibits resistance and molecular biological interactions with the AVR2 gene from the three tomato-resistant varieties. The I2 gene provides breeders more opportunities for Fusarium disease resistance and may contribute to our understanding of their interactions with the FOL and host plant.
The Pi-b is the rice gene conferring race specific resistance to the blast fungus Magnaporthe grisea race having a corresponding avirulence gene, AVR-Pi-b. All resistant cultivars have two copies of the Pi-b gene, but susceptible cultivars have a single copy of the gene. About 1 Kbp insertion sequence was detected in the open reading frame of the Pi-b gene from the susceptible cv. Nipponbare. The nature of insertion sequence was identified as a solo long terminal repeat (LTR) of new rice Tyl-copia-like retrotransposon. LTR was widely distributed in the rice genome. Various types of different patterns of restriction fragment length polymorphism of LTR were detected in indica cultivars, whereas a single type was detected from japonica cultivars. The insertion of LTR sequence in the Pi-b gene in the susceptible cultivar suggested that retrotransposon-mediated insertional mutation might played an important role in the resistance breakdown as well as evolution of resistance genes in rice.
Park, Hyoung-Joon;Han, Sang-Wook;Oh, Chang-Sik;Lee, Seung-Don;Ra, Dong-Soo;Lee, Suk-Ha;Heu, Sung-Gi
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.18
no.9
/
pp.1500-1509
/
2008
The hybridization patterns with the avrBs3 gene that is known to determine the recognition of host specificity were used to study the diversity of Xanthomonas axonopodis pv. glycines causing bacterial leaf pustule in soybean. A total of 155 strains were isolated from diverse tissues of soybean cultivars collected in Korea and were classified into six different type strains of OcsF, SL1017, SL1018, SL1045, SL1157, and SL2098 according to the patterns of avrBs3-homologous bands. When these type strains were inoculated on various cultivars, most of the Korean strains mildly induced disease symptoms on the resistant CNS1 cultivars. Unlike other type strains, strain SL2098, which appeared not to contain any avrBs3 homolog, induced only a few pustules on even highly susceptible cultivars. When a plasmid carrying the 3.7-kb avrBs3-homologous gene from strain SL1045 was introduced into SL2098, the transformant could not recover the pathogenicity in susceptible host plants. However, when avrBs3-homologous genes of strain SL1018 were mutated by transposon mutagenesis, one of the mutants in which a 5.2-kb chromosomal band homologous to avrBs3 was disrupted could not induce the hypersensitive response on resistant cultivars such as William82 or CNS2. Our results suggest that the avrBs3 homologs may play important roles in the pathogenicity of Xanthomonas axonopodis pv. glycines and the recognition of soybean cultivars.
Disease resistance in plants is often controlled by gene-for-gene mechanism in which avirulence (avr) gene products encoding by pathogens are specifically recognized, either directly or indirectly by plant disease resistance (R) gene products and sequential signal transduction pathways activating defense responses are rapidly triggered. As a results, not only exhibit a resistance against invading pathogens but also plants maintain the systemic acquired resistance (SAR) to various other pathogens. This molecular interaction between pathogen and plant is commonly compared to innate immune system of animal. Recent studies arising from molecular characterization of a number of R genes from various plant species that confer resistance to different pathogens and corresponding avr genes from various pathogens resulted in the accumulation of a wealth of knowledge on molecular mechanism of gene-for-gene interaction. Furthermore, new technologies of genomics and proteomics make it possible to monitor the genome-wide gene regulation and protein modification during activation of disease resistance, expanding our ability to understand the plant immune response and develop new crops resistant to biotic stress.
Chung, Hyunjung;Jeong, Da Gyeong;Lee, Ji-Hyun;Kang, In Jeong;Shim, Hyeong-Kwon;An, Chi Jung;Kim, Joo Yeon;Yang, Jung-Wook
The Plant Pathology Journal
/
v.38
no.1
/
pp.46-51
/
2022
Rice blast is the most destructive disease threatening stable rice production in rice-growing areas. Cultivation of disease-resistant rice cultivars is the most effective way to control rice blast disease. However, the rice blast resistance is easy to breakdown within years by blast fungus that continually changes to adapt to new cultivars. Therefore, it is important to continuously monitor the incidence of rice blast disease and race differentiation of rice blast fungus in fields. In 2020, a severe rice blast disease occurred nationwide in Korea. We evaluated the incidence of rice blast disease in Yeoju and compared the weather conditions at the periods of rice blast disease in 2019 and 2020. We investigated the races and avirulence genes of rice blast isolates in Yeoju to identify race diversity and genetic characteristics of the isolates. This study will provide empirical support for rice blast control and the breeding of blast-resistant rice cultivars.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.