Identification of jasmonate receptor complex involved in phytoalexin production in rice

• Project/Area Number: 18K14399
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: MIYAMOTO Koji 帝京大学, 理工学部, 講師 (90721514)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: イネ / ファイトアレキシン / 植物ホルモン / ジャスモン酸 / 受容体 / タンパク質間相互作用 / 防御応答 / 病害抵抗性反応 / ストレス応答

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the regulatory mechanism of the production of phytoalexins, which are antimicrobial secondary metabolites in rice. OsCOI2 is involved in phytoalexin production in rice. Here, we found OsJAZa and OsJAZb that specifically interact with OsCOI2. We also found that OsJAZb represses the expression of a master transcription factor that regulates phytoalexin production. These results suggest that the OsCOI2-OsJAZb complex is a jasmonic acid receptor regulating phytoalexin production in rice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、イネの３つのCOIが異なる生理機能を示すことを明らかにするとともに、ファイトアレキシン生産の制御に関与するCOI-JAZ受容体複合体の候補を明らかにした。この成果は、植物における生理活性分子の受容・シグナル伝達機構の理解に貢献するものである。また、ジャスモン酸が持つ植物の生育阻害などの負の作用を引き起こさずに、病害抵抗性のみを誘導する技術、分子の開発の際の基礎的な知見となりうる。このため、新規な病害抵抗性賦活技術への応用も期待される。

Research Products

• [Journal Article] Deciphering OPDA signaling components in the momilactone-producing moss Calohypnum plumiforme (2021)
  • Author(s): Hideo Inagaki, Koji Miyamoto, Noriko Ando, Kohei Murakami, Koki Sugisawa, Shion Morita, Emi Yumoto, Miyu Teruya, Kenichi Uchida, Nobuki Kato, Takuya Kaji, Yousuke Takaoka, Yuko Hojo, Tomonori Shinya, Ivan Galis, Akira Nozawa, Tatsuya Sawasaki, Hideaki Nojiri, Minoru Ueda, Kazunori Okada
  • Journal Title: Frontiers in Plant Science Volume: - Pages: 688565-688565
  • DOI: 10.3389/fpls.2021.688565
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Facile preparation of optically active jasmonates and their biological activities in rice (2019)
  • Author(s): Miyamoto Koji、Matsumoto Tomoharu、Yumoto Emi、Sakazawa Tomoko、Yokota Takao、Yamane Hisakazu、Uchida Kenichi
  • Journal Title: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry Volume: 83 Issue: 5 Pages: 876-881
  • DOI: 10.1080/09168451.2019.1569500
  • Peer Reviewed
• [Presentation] イネにおけるCOI1-JAZ受容体複合体の機能解析 (2021)
  • Author(s): 稲垣 秀生, 湯本 絵美, 朝比奈 雅志, 内田 健一, 林 謙吾, 加治 拓哉, 高岡 洋輔, 上田 実, 岡田 憲典, 山根 久和, 宮本 皓司
  • Organizer: 第６２回植物生理学会年会
• [Presentation] イネにおけるジャスモン酸イソロイシン受容体COI1-JAZの機能分化に関する研究 (2020)
  • Author(s): 稲垣 秀生, 湯本 絵美, 朝比奈 雅志, 内田 健一, 林 謙吾, 加治 拓哉, 高岡 洋輔, 上田 実, 岡田 憲典, 山根 久和, 宮本 皓司
  • Organizer: 植物化学調節学会第５５回大会
• [Presentation] イネにおける3種のCOI1ホモログの機能解析 (2020)
  • Author(s): 稲垣秀生、伊藤響、福本有貴、矢島彩花、Xi Chen、石塚祐伸、酒澤智子、湯本絵美、朝比奈雅志、内田健一、林謙吾、大浦早紀、齊藤里菜、加治拓哉、石丸泰寛、高岡洋輔、上田実、岡田憲典、山根久和、宮本皓司
  • Organizer: 第61回日本植物生理学会年会
• [Presentation] イネのジャスモン酸受容体COI1ホモログの機能解析 (2019)
  • Author(s): 稲垣秀生、伊藤響、福本有貴、矢島彩花、Xi Chen、下里美由紀、ハセット絵美、畠山幸大、平栗優子、石塚祐伸、酒澤智子、湯本絵美、朝比奈雅志、内田健一、林謙吾、大浦早紀、齊藤里菜、加治拓哉、石丸泰寛、高岡洋輔、上田実、岡田憲典、山根久和、宮本皓司
  • Organizer: 植物化学調節学会第５４回大会
• [Presentation] イネにおけるジャスモン酸受容体構成因子COI1ホモログの機能解析 (2019)
  • Author(s): 稲垣秀生、伊藤響、福本有貴、矢島彩花、Xi Chen、下里美由紀、ハセット絵美、畠山幸大、平栗優子、石塚祐伸、酒澤智子、湯本絵美、朝比奈雅志、林謙吾、石丸泰寛、高岡洋輔、上田実、岡田憲典、山根久和、宮本皓司
  • Organizer: 第６０回植物生理学会年会
• [Presentation] ジャスモン酸受容体OsCOI1cを介したイネのファイトアレキシン生産の制御機構の解明 (2018)
  • Author(s): 稲垣秀生, 伊藤響, 福本有貴, 矢島彩花, Xi Chen, 下里美由紀, ハセット絵美, 畠山幸大, 平栗優子, 石塚祐伸, 酒澤智子, 湯本絵美, 朝比奈雅志, 朝比奈雅志, 森昌樹, 岡田憲典, 山根久和, 山根久和, 宮本皓司
  • Organizer: 植物化学調節学会第５３回大会