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Investigation on the plant mechanisms for PAMPs recognition derived from oomycete pathigens

Research Project

Project/Area Number 17H03963
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Kawakita Kazuhito  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90186065)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹本 大吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)
小鹿 一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50152492)
佐藤 育男  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (70743102)
千葉 壮太郎  名古屋大学, アジアサテライトキャンパス学院(農), 特任准教授 (70754521)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsナス科植物 / エリシター / 卵菌 / ジャガイモ疫病菌 / シロイヌナズナ / 活性酸素 / ファイトアレキシン
Outline of Final Research Achievements

testPlants induce resistance to various microorganisms by recognizing conserved components derived from microorganisms. It has been reported that the common structure of bacteria and fungi has the activity of inducing resistance in a wide range of plant species, but there are few studies on oomycetes such as Phytophthora and Pythium species, which contain important pathogens. In this study, a ceramide compound as an elicitor that induces active oxygen production and a diacylglycerol analog as an elicitor having phytoalexin production-inducing activity were obtained from Phytophthora infestans. In addition, the obtained elicitors were found not only in P. infestans but also in other oomycetes, indicating that elicitors isolated are PAMPs of oomycete pathogens.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物は、微生物が共通して持つ構成成分を認識することで多様な微生物に対する抵抗性を誘導する。このような微生物の共通構造はPAMPsと呼ばれており、これまでに細菌由来のフラジェリン、翻訳伸長因子、リポ多糖、ペプチドグリカン、糸状菌由来のキチン、β-グルカンなどが広範な植物種の抵抗性を誘導するエリシター活性を持つことが報告されている。一方、Phytophthora属菌などの卵菌由来のPAMP認識機構の研究は極めて限られている。本研究では、新規の卵菌由来エリシターの単離に成功し、卵菌のPAMPであることを示した。この研究結果は、重要病原菌を多数含む卵菌に対する抵抗性機構の解明の端緒となる成果である。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Expression profiles of genes for enzymes involved in capsidiol production in Nicotiana benthamiana2020

    • Author(s)
      Rin Soriya、Imano Sayaka、Camagna Maurizio、Suzuki Takamasa、Tanaka Aiko、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 86 Issue: 5 Pages: 340-349

    • DOI

      10.1007/s10327-020-00931-5

    • NAID

      120006941039

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  • [Journal Article] Nicotiana benthamiana Exportin 1 is required for elicitor-induced phytoalexin production, cell death induction, and resistance against potato late blight pathogen Phytophthora infestans.2019

    • Author(s)
      Mizuno Y, Imano S, Camagna M, Suzuki T, Tanaka A, Sato I, Chiba S, Kawakita K and Takemoto D.
    • Journal Title

      J. Gen. Plant Pathol.

      Volume: 85 Issue: 5 Pages: 347-355

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00855-9

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  • [Journal Article] Nicotiana benthamiana RanBP1-1 Is Involved in the Induction of Disease Resistance via Regulation of Nuclear-Cytoplasmic Transport of Small GTPase Ran2019

    • Author(s)
      Mizuno Yuri、Ohtsu Mina、Shibata Yusuke、Tanaka Aiko、Camagna Maurizio、Ojika Makoto、Mori Hitoshi、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 10 Pages: 222-222

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00222

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Resistance to Phytophthora infestans: exploring genes required for disease resistance in Solanaceae plants2018

    • Author(s)
      Takemoto Daigo、Shibata Yusuke、Ojika Makoto、Mizuno Yuri、Imano Sayaka、Ohtsu Mina、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Rin Soriya、Camagna Maurizio
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 84 Issue: 5 Pages: 312-320

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0801-8

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  • [Journal Article] Measuring secretion of capsidiol in leaf tissues of Nicotiana benthamiana.2018

    • Author(s)
      Kuroyanagi T, Camagna M, Takemoto D
    • Journal Title

      Bio-protocol

      Volume: 8 Issue: 15

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2954

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  • [Journal Article] EIN2-mediated signaling is involved in pre-invasion defense in Nicotiana benthamiana against potato late blight pathogen, Phytophthora infestans2017

    • Author(s)
      Rin Soriya、Mizuno Yuri、Shibata Yusuke、Fushimi Mayuka、Katou Shinpei、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 12 Issue: 4 Pages: e1300733-e1300733

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1300733

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  • [Presentation] ベンサミアナの疫病菌抵抗性に必須なSAR8.2m遺伝子の破壊株におけるジャガイモ疫病菌および宿主遺伝子群のRNA-seq解析2020

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・鈴木孝征・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和2年度 日本植物病理学会
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  • [Presentation] ベンサミアナのPhytophthora属菌に対する非宿主抵抗性に必須な分泌ペプチドSAR8.2の機能解析2019

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・近藤竜彦・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和元年度植物感染生理談話会
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  • [Presentation] ジャガイモ疫病菌由来のエイコサペンタエン酸は植物病原性卵菌に共通するPAMPsである2019

    • Author(s)
      鈴木捺美・辰巳絢音・小鹿一・Maurizio Camagna・Mohammad Shahjahan Monjil・松田健太郎・加藤大明・寺内良平・佐藤育男・千葉壮太 郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会 関西部会
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  • [Presentation] Solanaceae-specific secretory peptide SAR8.2m is essential for non-host resistance of Nicotiana benthamiana to a variety of taxonomically distant Phytophthora species.2019

    • Author(s)
      Imano S., Kondou Y., Shibata Y., Kondo T., Tanaka A., Sato I., Chiba S., Kageyama K., Kawakita K. and Takemoto D.
    • Organizer
      XVIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ベンサミアナの分泌性ペプチドSAR8.2mはジャガイモ疫病菌への抵抗性に必須である2019

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      第60回 日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] ベンサミアナの核膜孔を介した物質輸送に関与する Exportin のジャガイモ疫病菌抵抗性における機能解析2019

    • Author(s)
      水野邑里・今野沙弥香・Maurizio Camagna・鈴木孝征・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      第60回 日本植物生理学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ベンサミアナのジャガイモ疫病菌抵抗性における核膜孔を介した物質輸送に関与する Exportinの機能解析2019

    • Author(s)
      水野邑里・今野沙弥香・Maurizio Camagna・森 仁志・鈴木孝征・ 田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・ 川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成31年度 日本植物病理学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ベンサミアナの疫病菌抵抗性に必須な分泌ペプチドSAR8.2mはR1-Avr1相互作用による過敏感細胞死誘導に関与しない2019

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・近藤竜彦・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成31年度 日本植物病理学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Involvement of factors for Nucleo-cytoplasmic transport of Nicotiana benthamiana in resistance to Phytophthora infestans.2018

    • Author(s)
      Mizuno, Y., Shibata, Y., Ohtsu, M., Ojika, M., Sato, I., Chiba, S., Kawakita, K. and Takemoto, D.
    • Organizer
      Plant Biology 2018
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ベンサミアナの分泌性ペプチドSAR8.2mは種々のPhytophthora属菌への非宿主抵抗性に関与する2018

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成30年度 植物感染生理談話会
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  • [Presentation] ベンサミアナの分泌ペプチドSAR8.2は遠縁な種々のPhytophthora属菌に対する非宿主抵抗性に関与する2018

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成30年度 日本植物病理学会 関西部会
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  • [Presentation] ベンサミアナのファイトアレキシン前駆体の合成に関与するメバロン酸経路酵素遺伝子群の網羅的発現解析2018

    • Author(s)
      Soriya Rin・Maurizio Camagna・佐藤育男・千葉壮太郎・川 北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成30年度 日本植物病理学会 関西部会
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  • [Presentation] ジャガイモ疫病菌由来のセラミド化合物群は植物病原性卵菌に共通するPAMPsである2018

    • Author(s)
      辰巳絢音・小鹿一・Maurizio Camagna・Mohammad Shahjahan Monjil・松田健太郎・加藤大明・寺内良平・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成30年度 日本植物病理学会 関西部会
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  • [Presentation] ベンサミアナの分泌ペプチドSAR8.2は種々のPhytophthora属菌に対する非宿主抵抗性に必須である2018

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
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      平成30年度 日本植物病理学会
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  • [Presentation] ベンサミアナの核膜孔を介した物質輸送に関与する因子のジャガイモ疫病菌抵抗性における機能解析2018

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      水野邑里・柴田裕介・大津美奈・小鹿 一・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
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      第59回 日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] ベンサミアナの分泌ペプチドSAR8.2mはジャガイモ疫病菌への抵抗性に必須である2018

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      今野沙弥香・近藤洋平・宮崎江里・小嶋博樹・水谷安希・柴田裕介・近藤竜彦・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      第59回 日本植物生理学会年会
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  • [Presentation] ベンサミアナのNbXPO1AとNbXPO2はジャガイモ疫病菌感染時の病害抵抗性誘導を対照的に制御する2017

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      水野邑里・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      平成29年度 日本植物病理学会関西部会
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  • [Presentation] バレイショおよびナス科植物の疫病菌抵抗性に機能する遺伝子群の機能解析2017

    • Author(s)
      竹本大吾
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      2017年度次世代バレイショセミナー
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  • [Book] 植物たちの戦争 病原体との5億年サバイバルレース2019

    • Author(s)
      日本植物病理学会
    • Total Pages
      264
    • Publisher
      講談社
    • ISBN
      9784065152164
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      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 名古屋大学大学院生命農学研究科 植物病理学研究分野ホームページ

    • URL

      http://nagoyaplantpathol.wixsite.com/nagoya-plant-pathol/blank-30

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      http://nagoyaplantpathol.wixsite.com/nagoya-plant-pathol/blank-30

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-12-27  

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