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Identification of HAMPs from a chewing insect and its roles in plant immunity

Research Project

Project/Area Number 18K19210
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Yoshioka Hirofumi  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30240245)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 近藤 竜彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30362289)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords植物免疫 / 虫害抵抗性 / シグナル伝達 / ニジュウヤホシテントウ / ペルオキシダーゼ / HAMP
Outline of Final Research Achievements

In this research project, the primary purpose of this study is to purify HAMP (herbivore-associated molecular pattern) from oral secession from Henosepilachna vigintioctopunctata and to determine its structure. We found that there is a substance that induces ROS production in the oral secession of the ladybird. The ROS-inducing active fraction was purified and collected from a large amount of the oral secession using various columns. As a result of LC-MS / MS analysis of the produced active ingredient, it was found that the compound had a molecular weight of 1,000 or less, and that treatment of Nicotiana benthamiana leaves with this fraction transiently induced ROS production and MAPK activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

咀嚼昆虫が抵抗性誘導物質を生産する例が報告され、HAMPs (herbivore-associated molecular patterns) と呼ばれるようになってきた。しかし、咀嚼昆虫に対する植物免疫機能の実態は依然としてよくわかっていない。テントウの吐き戻し液成分の中にペルオキシダーゼを活性化する物質が存在することを見出した。本研究課題では、ニジュウヤホシテントウ由来のHAMPを精製し、その構造を決定することを第一の目的とする。本研究の成果によって、咀嚼昆虫と植物間における新たなシグナルネットワークの発掘を可能にする先駆的モデルを提示するとともに、病害虫抵抗性付与の戦略を構築する。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Role of salicylic acid glucosyltransferase in balancing growth and defence for optimum plant fitness.2020

    • Author(s)
      Kobayashi, Y., Fukuzawa, N., Hyodo, A., Kim, H., Mashiyama, S., Ogihara, T., Yoshioka, H., Matsuura, H., Masuta, C., Matsumura, T. and Takeshita, M.
    • Journal Title

      Molecular Plant Pathology

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 429-442

    • DOI

      10.1111/mpp.12906

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNAi of the sesquiterpene cyclase gene for phytoalexin production impairs pre‐ and post‐invasive resistance to potato blight pathogens2019

    • Author(s)
      Yoshioka, M., Adachi, I., Sato, Y., Doke, N., Kondo, T. and Yoshioka, H.
    • Journal Title

      Molecular Plant Pathology

      Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 907-922

    • DOI

      10.1111/mpp.12802

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 植物を元気にして病気を防ぐ―植物活力剤によるイチゴの病害抑制技術―2019

    • Author(s)
      鳴坂義弘・鳴坂真理・吉岡博文・吉岡美樹・谷口伸治・石川美友紀・紀岡雄三・野口勝憲
    • Journal Title

      植物防疫

      Volume: 73 Pages: 684-688

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫における葉緑体ROSバーストは、フェレドキシンに還元力が蓄積することで誘導される2020

    • Author(s)
      小川尊也・岡本渓太・稲田太一・安達広明・吉岡美樹・杉浦大輔・森 仁志・三宅親弘・吉岡博文
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫シグナルを介在するROS センサータンパク質は抵抗性を正に制御する2020

    • Author(s)
      岡本渓太・小川尊也・稲田太一・安達広明・吉岡美樹・森 仁志・吉岡博文
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] サリチル酸とジャスモン酸シグナルの活性化および拮抗作用を可視化するバイオセンサーの構築2020

    • Author(s)
      田中達己・安達広明・吉岡美樹・ 荒川花子・別役重之・多田安臣・ 鳴坂真理・鳴坂義弘・吉岡博文
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ニジュウヤホシテントウの経口成分に由来するソラニン・チャコニンは植物の免疫反応を誘導する2020

    • Author(s)
      岩田啓一朗・高橋来人・千賀紀尚・安達広明・石濱伸明・關 光・村中俊哉・吉岡美樹・近藤竜彦・吉岡博文
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ROS免疫シグナルを介在するROSセンサータンパク質のプロテオーム解析2019

    • Author(s)
      岡本渓太・小川尊也・稲田太一・安達広明・吉岡美樹・森 仁志・吉岡博文
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会関西部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫応答における葉緑体のROSシグナルは葉緑体の核への凝集に関連する2019

    • Author(s)
      小川尊也・岡本渓太・稲田太一・安達広明・吉岡美樹・杉浦大輔・吉岡博文
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会関西部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナMAPKセンサー植物を用いた免疫MAPKの時空間的活性動態2019

    • Author(s)
      吉岡美樹・安達広明・石濱伸明・鳴坂真理・鳴坂義弘・高野義孝・吉岡博文
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会関西部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 咀嚼昆虫の食害に対するMAPKの時空間的活性動態における薬理学的研究2019

    • Author(s)
      岩田啓一朗・高橋来人・千賀紀尚・安達広明・石濱伸明・吉岡美樹・近藤竜彦・吉岡博文
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会関西部会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫応答における光合成活性抑制は葉緑体のROS生産を誘導する2019

    • Author(s)
      小川尊也・安達広明・吉岡美樹・ 杉浦大輔・吉岡博文
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞死に連動する植物免疫応答では葉緑体の ROS 生産が誘導される2019

    • Author(s)
      小川尊也・安達広明・吉岡美樹・ 杉浦大輔・吉岡博文
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ニジュウヤホシテントウの食害による MAPK 活性の時空間的動態2019

    • Author(s)
      岩田啓一朗・高橋来人・千賀紀尚・ 安達広明・石濱伸明・吉岡美樹・ 近藤竜彦・吉岡博文
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] WRKYs phosphorylated by MAPK regulate chloroplast-mediated ROS burst in plant immunity2018

    • Author(s)
      Yoshioka, H., Adachi, H., Ishihama, N., Belhaj, K., Takano, Y., Kamoun, S., Sato, M. and Yoshioka, M.
    • Organizer
      International Congress of Plant Pathology (ICPP) 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plant immunity mediated by MAPK-WRKY phosphorylation pathway2018

    • Author(s)
      Yoshioka, H
    • Organizer
      2018 International Symposium on Agricultural Biotechnology
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 植物免疫学研究室

    • URL

      https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7ebio4283/index.html

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植物免疫ホルモンであるサリチル酸およびジャスモン酸のシグナル伝達および拮抗作用の可視化システム2020

    • Inventor(s)
      吉岡博文、安達広明
    • Industrial Property Rights Holder
      吉岡博文、安達広明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-021831
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-07-25   Modified: 2021-02-19  

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