Functions of secreted proteins to establish a symbiotic association with its host plant in fungal endophyte

• Project/Area Number: 15K07839
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Takemoto Aiko 名古屋大学, 生命農学研究科, 学振特別研究員(RPD) (90464148)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 共生 / 転写制御因子

Outline of Final Research Achievements

ProA is a transcription factor necessary for maintaining a symbiotic relationship with the host grass plants in Epichloe festucae. To identify ProA-binding sequences across the genome, we used a gSELEX method and collected the genomic DNA pools after gSELEX selection. The genomic DNA pools were sequenced using a Miseq platform. The direct target sequences were identified by mapping the reads to a reference sequence. Functional analysis of the potential new targets for ProA revealed 4 genes are encoding the proteins that contribute to maintaining the proper symbiotic interaction between E. festucae and the host ryegrass plants.

Research Products

• [Journal Article] Two closely related Rho GTPases, Cdc42 and RacA, of the en-dophytic fungus Epichlo? festucae have contrasting roles for ROS production and symbiotic infection synchronized with the host plant (2018)
  • Author(s): Kayano Yuka、Tanaka Aiko、Takemoto Daigo
  • Journal Title: PLOS Pathogens Volume: 14 Issue: 1 Pages: e1006840-e1006840
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006840
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Varietal differences in the growth responses of rice to an arbuscular mycorrhizal fungus under natural upland conditions (2017)
  • Author(s): Sisaphaithong T, Hanai S, Tomioka R, Kobae Y, Tanaka A, Yano K, Takenaka C, Hata S
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 12 Issue: 1 Pages: e1274483-e1274483
  • DOI: 10.1080/15592324.2016.1274483
  • NAID: 120006711674
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SymB and SymC, two membrane associated proteins, are required for Epichloe festucae hyphal cell-cell fusion and maintenance of a mutualistic interaction with Lolium perenne (2017)
  • Author(s): Green K, Becker Y, Tanaka A, Takemoto D, Fitzsimons H, Seiler S, Lalucque H, Silar P, Scott B
  • Journal Title: Molecular Microbiology Volume: 103 Issue: 4 Pages: 657-677
  • DOI: 10.1111/mmi.13580
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Complete genome sequence of Kosakonia sacchari strain BO-1, an endophytic diazotroph isolated from a sweet potato (2016)
  • Author(s): Shinjo R, Uesaka K, Ihara K, Loshakova K, Mizuno Y, Yano K, Tanaka A
  • Journal Title: Genome Annoucements Volume: 4 Issue: 5
  • DOI: 10.1128/genomea.00868-16
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] イネ科牧草共生菌Epichloe festucaeのCdc25はRasB活性化を介して細胞融合と共生確立に関与する (2018)
  • Author(s): 稲垣茉利子・神谷昇汰・岡村文音・榧野友香・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 平成30年度 日本植物病理学会
• [Presentation] イネ科牧草共生菌Epichloeエンドファイトの有用菌株作出法の確立: 擬似有性生殖により作出したHybrid菌株の形質の安定性の解析 (2017)
  • Author(s): 三浦里佳・磯部仁美・増中 章・菅原幸哉・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 平成29年度 日本植物病理学会
• [Presentation] イネ科牧草共生菌Epichloeエンドファイトの擬似有性生殖により作出したHybrid菌株の染色体構成の解析 (2017)
  • Author(s): 三浦里佳・磯部仁美・増中 章・菅原幸哉・中邨真之・井原邦夫・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 平成29年度 日本植物病理学会 関西部会
• [Presentation] 牧草共生エンドファイトの細胞融合と共生確立に関与するCdc25およびRasBの機能解析 (2017)
  • Author(s): 稲垣茉利子・神谷昇汰・岡村文音・榧野友香・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 第17回 糸状菌分子生物学コンファレンス
• [Presentation] 擬似有性生殖様の現象を介して作出したepichloaeエンドファイト菌株の諸性質の解析 (2016)
  • Author(s): 磯部仁美・増中 章・菅原幸哉・多賀正節・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 第16回 糸状菌分子生物学コンファレンス
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2016-11-17
• [Presentation] Isolation and characterization of novel diazotrophic Burkholderia vietnamiensis as an endophytic bacteria in sweet potato tuberous root. (2016)
  • Author(s): Rina Shinjo, Aiko Tanaka, Hisanori Yamakawa, Kazuma Uesaka, Yuichi Fujita, Kunio Ihara, Kondo Motohiko, Yano Katsuya
  • Organizer: 4th Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • Place of Presentation: ペナン、マレーシア
  • Year and Date: 2016-10-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] イネ科植物に共生するEpichloe/Neotyphodium属エンドファイトの産生する抗菌性物質の探索と解析 (2016)
  • Author(s): 磯部仁美・増中 章・菅原幸哉・多賀正節・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 平成28年度 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 静岡
  • Year and Date: 2016-09-29
• [Presentation] Epichloae（Epichloe/Neotyphodium属）エンドファイトの雑種菌を用いた擬似有性生殖機構の解明 (2016)
  • Author(s): 磯部仁美・増中 章・菅原幸哉・多賀正節・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・田中愛子・竹本大吾
  • Organizer: 平成 28 年度植物感染生理談話会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2016-08-10
• [Presentation] Novel nuclear protein, NsiA, and its interacting transcription factor Ste12 and MAP kinase Mak2 mediate balanced symbiotic infection of endophytic fungus Epichoe festucae in perennial ryegrass (2016)
  • Author(s): Kamiya S., Ozaki Y., Okamura A., Kameoka S., Kayano Y., Saikia S., Scott B., Maruyama J., Tanaka A. and Takemoto D.
  • Organizer: XVII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • Place of Presentation: Portland, Oregon, USA
  • Year and Date: 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Epichloae（Epichloё/Neotyphodium属）エンドファイトの擬似有性生殖様現象を介した 種間雑種菌の多様性を生むメカニズムの解明 (2016)
  • Author(s): 磯部 仁美, 増中 章, 菅原 幸哉, 月星 隆雄, 田中 愛子, 竹本 大吾
  • Organizer: 平成28年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichloë festucae の共生的感染を制御する 情報伝達因子の機能解析 (2016)
  • Author(s): 神谷昇汰, 榧野友香, 岡村文音, 丸山潤一, Barry Scott, 田中愛子, 竹本大吾
  • Organizer: 平成28年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] 牧草共生菌 Epichloё festucae の共生および細胞融合を制御する情報伝達因子の解析 (2015)
  • Author(s): 神谷昇汰, 岡村文音, 尾崎よしの, 亀岡慎一, 榧野友香, Barry Scott, 丸山潤一, 田中愛子, 竹本大吾
  • Organizer: 第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • Place of Presentation: 府中市
  • Year and Date: 2015-11-19
• [Presentation] Epichloae (Epichloё/Neotyphodium 属) エンドファイトの疑似有性生殖様の現象を介した雑種菌の出現 (2015)
  • Author(s): 磯部 仁美, 増中 章, 菅原 幸哉, 月星 隆雄, 田中 愛子, 竹本 大吾
  • Organizer: 第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • Place of Presentation: 府中市
  • Year and Date: 2015-11-19
• [Presentation] 疑似有性生殖様の現象を介したEpichloё属エンドファイトのハイブリット株の作出とその性状の解析 (2015)
  • Author(s): 磯部 仁美, 増中 章, 菅原 幸哉, 月星 隆雄, 田中 愛子, 竹本 大吾
  • Organizer: 平成２７年度日本植物病理学会 関西部会
  • Place of Presentation: 徳島市
  • Year and Date: 2015-09-29
• [Presentation] 牧草共生糸状菌 Epichloё festucae のRas活性化因子Cdc25は菌糸融合の形成に必須である (2015)
  • Author(s): 神谷昇汰, 岡村文音, 榧野友香, 田中愛子, 竹本大吾
  • Organizer: 平成２７年度日本植物病理学会 関西部会
  • Place of Presentation: 徳島市
  • Year and Date: 2015-09-29
• [Presentation] 疑似有性生殖様の現象を介したEpichloae（Epichloë/Neotyphodium属）エンドファイトの種間雑種の作出とその性状の解析 (2015)
  • Author(s): 磯部 仁美, 増中 章, 菅原 幸哉, 月星 隆雄, 田中 愛子, 竹本 大吾
  • Organizer: 平成 27 年度植物感染生理談話会
  • Place of Presentation: 松山市
  • Year and Date: 2015-08-24