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Primed activation of RNA silencing in plant immunity

Research Project

Project/Area Number 15K07307
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Plant protection science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Sugihiro Ando  東北大学, 農学研究科, 准教授 (10442831)

Research Collaborator Otani Shun  
Koseki Saeko  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsプライミング / RNAサイレンシング / サイレンシング / エピジェネティクス / ウイルス抵抗性 / miRNA / 植物免疫 / ウイルス
Outline of Final Research Achievements

Changes in miRNA accumulation and chromatin modification were analyzed during primed activation of AGO2 transcription by BTH treatment in Arabidopsis thaliana. RNA-seq analysis revealed that BTH treatment affected miRNA levels. The increased accumulation of miR403 and miR168 were also confirmed by northern blotting. The expression of AGO2 was constitutively primed in hyl1-2 and hst15 mutants. We also confirmed that the level of H3K4me3 was increased at transcription initiation point and -2,000 bp region of AGO2 promoter by BTH treatment. Binding activity of RNAPII was decreased at transcription initiation point of AGO2 in BTH-treated plants. Finally, we identified WRKY25 and AtHMGB9 as candidates of transcription factor which regulate primed activation of AGO2.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、植物免疫のプライミング機構においてウイルス抵抗性の主要機構であるRNAサイレンシングが抵抗性誘導剤処理によって複雑な転写制御を介してプライミングされることを示した。遺伝子発現のプライミング機構へのmiRNAの関与についてはほとんど知見がなく、学術的に重要な知見といえる。また、ヒストン修飾などエピジェネティックな制御がプライミングに重要な役割をもつことは知見が蓄積しつつあるが、ヒストン修飾に関連づけたRNAPIIの結合性や転写因子の解析は十分になされていないのが現状といえる。従って、本研究の成果は植物免疫のプライミング機構に新たな視点を与えるものと考えられる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Plant defense systems against cucumber mosaic virus: lessons learned from CMV-Arabidopsis interactions2019

    • Author(s)
      Sugihiro Ando ・ Shuhei Miyashita ・ Hideki Takahashi
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 85 Issue: 3 Pages: 174-181

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00845-x

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] BTH 処理によるRNAサイレンシング関連因子AGO2のプライミングを制御する転写因子の探索2019

    • Author(s)
      安藤杉尋・小関彩恵子・宮下脩平・ 高橋英樹
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会(2019/3/18-2019/3/20、つくば市)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] RNAサイレンシング関連因子AGO2遺伝子のプライミングにおけるmiRNAの役割2017

    • Author(s)
      安藤杉尋・大谷峻・宮下脩平・高橋英樹
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] プライミング時におけるRNAサイレンシング関連因子<i>AGO2</i>のプロモーター領域のクロマチン構造変化とRNA Polymerase II結合性2016

    • Author(s)
      安藤杉尋・Jaskiewicz Michal・Conrath Uwe・宮下脩平・高橋英樹
    • Organizer
      平成28年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] miRNAによるRNAサイレンシング関連因子AGO2及びAGO3のプライミングの制御機構の解析2016

    • Author(s)
      大谷峻・定池歩美・宮下脩平・高橋英樹・安藤杉尋
    • Organizer
      平成28年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山市)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Primed activation of RNA silencing machinery correlating with cucumber mosaic virus resistance.2016

    • Author(s)
      Sugihiro Ando
    • Organizer
      CFAI 2nd International symposium
    • Place of Presentation
      Tohoku University(宮城県仙台市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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