| Project/Area Number |
19J23627
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松村 護 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 植物免疫 / 機械刺激 / トライコーム / CAMTA3 / 機械刺激誘導性植物免疫 / DEK3 / CAMTA3転写因子 |
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| Outline of Research at the Start |
植物のトライコーム（毛状突起）が雨を危険信号として感知し、感染回避のために疾病防御応答を誘導することを明らかにしたが、その遺伝子発現制御機構は明らかになっていない。葉面に対する機械刺激によって細胞内にCa2+流入が生じることから、Ca2+を介した遺伝子発現制御機構の詳細を明らかにする。また、シロイヌナズナの葉面に機械刺激を予め負荷しておくと、抵抗性反応が強化されるプライミング効果が認められた。そこで、本研究では、クロマチン修飾に関わる因子を介した遺伝子発現制御に着目し、プライミング制御に関わる分子機構について解明することを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
雨は植物への病原体感染を媒介することが知られている。我々は、植物が雨を危険因子として認識し、来る病原体感染に対する免疫応答を活性化するというと仮説を立て、それについて調査を行った。RNA-seq解析およびGene ontology解析を用いた遺伝子発現解析により、モデル植物のシロイヌナズナは雨を受けると免疫関連の遺伝子群の発現を誘導することが明らかになった。さらに、予め雨処理を行ったうえでの病原菌接種試験により、実際に病原体に対して有効な免疫を活性化することを明らかにした。また、雨は葉面に存在するトライコーム（毛状突起）を介して機械刺激として認識されることで、周辺細胞において同心円状のカルシウムウェーブを生じることを明らかにした。加えて、生じた細胞内カルシウムイオン濃度の上昇によって、カルシウムイオン依存性の転写抑制因子CAMTA3による転写抑制を解除されることで、免疫関連の遺伝子発現を誘導することを見出した。同時に、葉面への機械刺激によって生じたカルシウムイオン流入は、細胞質内のMPK3およびMPK6のリン酸化を誘導することで、機械刺激誘導性遺伝子群の発現を正に制御していることも明らかにした。これらの研究成果をNature Communicationsにて投稿論文として報告した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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