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寄生植物自己忌避システムの分子機構

Research Project

Project/Area Number 15F15768
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

白須 賢  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (20425630)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SAUCET SIMON  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords植物 / 病害抵抗性
Outline of Annual Research Achievements

ストライガはハマウツボ科に分類される寄生植物である。ストライガによる農業被害はアフリカにおいて特出している。特にStriga hermonthicaは、モロコシやトウモロコシ、イネなどの主要な穀物の根に寄生し甚大な被害を出しており、主にアフリカの半乾燥地域を中心に感染領域約40万km2、年間被害額推定1000 億円といわれる。ストライガはソルガムやトウモロコシのような穀物に寄生するが、非常におもしろいことに、同じハマウツボ科の寄生植物であるコシオガマには寄生できない。ストライガはコシオガマを認識し、その根に向かって根をのばし接触を試みる。しかし、通常の宿主の根であればストライガは接触後すぐに感染器官である吸器を形成し侵入を開始するのに対し、コシオガマに対しては吸器を形成せず、根を伸ばし続け宿主から離れる。これはハマウツボ科の植物には自らの根に対しての侵入を防ぐシステム(Autoparasitisim Avoidance, APA)を持っていることを示唆している。本研究では、分子解析基盤を既に確立したコシオガマにおいてAPA能を欠いたAPA変異体を単離した。同時に、イギリスでSaucet博士が開発に関わってきたGolden Gateシステムと、ゲノム編集新技術であるCRSPRシステムを組み合わせ、Agrobacterium rhizogenesを用いて、コシオガマに導入する系を確立した。また、研究対象の遺伝子群としては細胞外に分泌されるセリンプロテアーゼであるサブチラーゼをコードする遺伝子群を中心に解析を進めた。サブチラーゼ遺伝子群を単離し、シークエンスを確認した。また、このサブチラーゼ遺伝子群はストライガとコシオガマの両者において、寄生時にその発現が高くなることが確認された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Molecular parasitic plant host-interactions.2016

    • Author(s)
      Saucet, S. B. and Shirasu, K.
    • Journal Title

      PLoS Pathogens.

      Volume: 12 Issue: 12 Pages: e1005978-e1005978

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1005978

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Haustorial hairs are specialized root hairs that support parasitism in the facultative parasitic plant, Phtheirospermum japonicum2016

    • Author(s)
      Songkui Cui, Takanori Wakatake, Kei Hashimoto, Simon Saucet, Kiminori Toyooka, Satoko Yoshida and Ken Shirasu
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 170 Issue: 3 Pages: 1492-1503

    • DOI

      10.1104/pp.15.01786

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Molecular understanding of parasitic plants’ ability to avoid auto-parasitism and invade others2016

    • Author(s)
      S. Saucet, K. Shirasu
    • Organizer
      2016 IS-MPMI XVII Congress
    • Place of Presentation
      ポートランド、アメリカ
    • Year and Date
      2016-07-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室HP(日本語)

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室HP(English)

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室HP(日本語)

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index.ja.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室HP(英語)

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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