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Elucidation of nematode resistance mechanisms and development of nematode control technology by innovative grafting using unutilized genetic resources

Research Project

Project/Area Number 19H02962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 39040:Plant protection science-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

Uehara Taketo  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究領域長 (30355458)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 門田 康弘  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (80548975)
上杉 謙太  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部, 上級研究員 (00414798)
村田 岳  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究員 (90760364)
宮武 宏治  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 主任研究員 (70442754)
松永 啓  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 推進室長・技術支援センター長等 (90355339)
新村 芳美  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 研究員 (90807736)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Keywordsネコブセンチュウ / 線虫抵抗性 / エフェクター / 台木 / 接ぎ木 / ナス / 遺伝資源 / ナス科植物 / 抵抗性 / 密度抑制効果
Outline of Research at the Start

植物寄生線虫は世界で最も被害額の大きな病原微生物の1つである。本研究では我々が独自に発見した線虫抵抗性植物種を用いて、植物が認識する線虫タンパク質の同定、及び、線虫に対する免疫機構を明らかにする。また、線虫抵抗性植物をナス科作物の台木として利用する新規防除手段の開発を行う。これらのデータを統合することで、それぞれの農地に存在する線虫種の防除に適した台木を選択可能にするテーラーメイド型の防除体系の確立を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Plant parasitic nematodes are one of the most damaging pathogenic microorganisms in the world, with root knot nematodes being the most damaging. In this study, we will identify nematode proteins recognized by plants and elucidate the immune mechanism against nematodes using the interrelationship between root knot nematode and resistant plant species that we have originally discovered. We will also clarify the nematode-resistant properties of nematode-resistant eggplant rootstock candidates and their characteristics as rootstocks for the development of new control measures using nematode-resistant plants as rootstocks for eggplant crops. By integrating these data, we aim to establish a control system that will allow selection of suitable rootstocks for control of nematode species present in each farmland.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物寄生性線虫は化学農薬で防除されることが多い。化学農薬以外の防除法としては、抵抗性品種の利用がある。しかしながら、線虫抵抗性のメカニズムは、他の病原因子であるウイルス、細菌、糸状菌に対する抵抗性と比較して解析は進んでいない。メカニズムが明らかになれば、動物である線虫に対する植物抵抗性の機構が解明されることになり学術的意義も大きい。また、生産現場では、既存のトマトの抵抗性を打破するネコブセンチュウの出現があり、既存のトマトの線虫抵抗性はすでに無効の状態である。本研究では、我われが独自に見出した新規ナス台木候補の線虫抵抗性の解析とその利用の可能性を明確にして生産現場に活用される技術を目指す。

Report

(3 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Bonn(ドイツ)

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  • [Int'l Joint Research] University of California(米国)

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  • [Journal Article] <i>Solanum palinacanthum</i> Dunal as a potential eggplant rootstock resistant to root‐knot nematodes2022

    • Author(s)
      Murata Gaku、Uehara Taketo、Lee Hyoung Jae、Mizutani Masaharu、Kadota Yasuhiro、Shinmura Yoshimi、Saito Takeo、Uesugi Kenta
    • Journal Title

      Journal of Phytopathology

      Volume: 170 Issue: 3 Pages: 185-193

    • DOI

      10.1111/jph.13067

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  • [Journal Article] Transcriptomic Analysis of Resistant and Susceptible Responses in a New Model Root-Knot Nematode Infection System Using Solanum torvum and Meloidogyne arenaria2021

    • Author(s)
      Sato Kazuki、Uehara Taketo、Holbein Julia、Sasaki-Sekimoto Yuko、Gan Pamela、Bino Takahiro、Yamaguchi Katsushi、Ichihashi Yasunori、Maki Noriko、Shigenobu Shuji、Ohta Hiroyuki、Franke Rochus B.、Siddique Shahid、Grundler Florian M. W.、Suzuki Takamasa、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 12 Pages: 680151-680151

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.680151

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    • Author(s)
      Sato Kazuki、Uehara Taketo、Holbein Julia、Sasaki-Sekimoto Yuko、Gan Pamela、Bino Takahiro、Yamaguchi Katsushi、Ichihashi Yasunori、Maki Noriko、Shigenobu Shuji、Ohta Hiroyuki、Franke Rochus B.、Siddique Shahid、Grundler Florian M. W.、Suzuki Takamasa、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2021.04.02.438176

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  • [Journal Article] Solanum palinacanthum : broad‐spectrum resistance to root‐knot nematodes (Meloidogyne spp.)2020

    • Author(s)
      Murata Gaku、Uesugi Kenta、Uehara Taketo、Kumaishi Kie、Ichihashi Yasunori、Saito Takeo、Shinmura Yoshimi
    • Journal Title

      Pest Management Science

      Volume: 76 Issue: 12 Pages: 3945-3953

    • DOI

      10.1002/ps.5942

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  • [Journal Article] Parasitism of Solanum torvum by Meloidogyne hapla populations from Japan2020

    • Author(s)
      Murata Gaku、Uesugi Kenta
    • Journal Title

      Journal of Phytopathology

      Volume: 169 Issue: 2 Pages: 122-128

    • DOI

      10.1111/jph.12966

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  • [Journal Article] 作物に寄生する線虫ー土壌中の知られざる寄生者ー2020

    • Author(s)
      植原健人
    • Journal Title

      農業

      Volume: 1664 Pages: 34-43

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      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Plant immune responses to plant parasitic nematodes2019

    • Author(s)
      Sato, K., *Kadota, Y., Shirasu, K.
    • Journal Title

      Front Plant Sci.

      Volume: 10 Pages: 1165-1165

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01165

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新規モデル感染システムを用いた線虫抵抗性・感受性応答のトランスクリプトーム解析2021

    • Author(s)
      佐藤 一輝・植原 健人・Pamela Gan・槇 紀子・鈴木 孝征・門田 康弘・白須 賢
    • Organizer
      日本線虫学会第28回大会講演予稿集
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  • [Presentation] 植物免疫を抑制するネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2021

    • Author(s)
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gn、植原健人、尾納隆大、山口勝司、市橋泰範、岩堀英晶、槇紀子、重信秀治、鈴木孝征・M. Shahid Mukhtar・白須賢
    • Organizer
      日本植物病理学会
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  • [Presentation] 植物免疫を抑制するネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2021

    • Author(s)
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、市橋泰範、岩堀英晶、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫抑制に関わるネコブセンチュウエフェクターの探索および機能解析2020

    • Author(s)
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、村田岳、上杉謙太、齊藤猛雄、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • 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] Interaction of nematode-resistant plant Solanum torvum and virulent/avirulent root-knot nematodes2019

    • Author(s)
      Sato, K 、 Kadota, Y、Gan, P 、Uehara, T 、Bino, T 、Yamaguchi, K、Ichihashi, Y 、 Iwahori, H、Maki, N、Shigenobu, S、 Suzuki, T、Shirasu, K
    • Organizer
      IS-MPMI XVIII Congress
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] センチュウに対する植物の免疫機構の解明2019

    • Author(s)
      門田康弘、佐藤一輝、植原健人、石濱信明、飯野絵里香、槇紀子、鈴木孝征、白須賢
    • Organizer
      日本線虫学会第27回大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2019

    • Author(s)
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、村田岳、上杉謙太、齊藤猛雄、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • Organizer
      日本線虫学会第27回大会
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      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-03-27  

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