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酵素プロファイルから紐解く病斑の「かたち」を決める分子機構

Research Project

Project/Area Number 21K14858
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 39040:Plant protection science-related
Research InstitutionJapan International Research Center for Agricultural Sciences

Principal Investigator

柏 毅  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 主任研究員 (60766400)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsダイズ / ダイズ紫斑病 / ゲノム / 植物病原菌 / 感染生理 / 酵素群
Outline of Research at the Start

植物病原菌が宿主に感染すると、感染部位やその周辺が変化し「病斑」としてあらわれる場合がある。病斑は、病原菌と植物の攻防の結果として生じている。同じ植物でも、病斑は個々の病原菌で異なる形になることから、病原菌側の因子が病斑の形成に大きく影響すると考えられる。本研究では、病原菌が植物感染時に発現している酵素等の遺伝子群を探索する。これら酵素等の機能解析を実施し、病斑形成の分子機構等と結びつける。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ダイズに感染する病原糸状菌を対象として、宿主植物体上の病斑形成に関わるような遺伝子をゲノム中から探索し、その機能を解析することを目的に進めている。昨年度までに、ダイズ紫斑病菌のゲノム中から、病原性に関与することが推定される遺伝子群を選抜した。
今年度は、ダイズ紫斑病菌のゲノム中に存在する各遺伝子がコードする酵素などの情報に加えて、トランスクリプトーム解析の結果得られた、宿主感染時に発現しているダイズ紫斑病菌の遺伝子に関する情報を合わせ、宿主植物体上での病斑形成に関わることが推定される遺伝子を絞り込んだ。今回選抜した遺伝子の中には、感染の初期から後期にかけて発現量が大きく上昇する遺伝子や、感染の各段階において一定して高い発現量を維持するような遺伝子が含まれていることから、病斑形成へ関与するものが含まれていると考えられる。
ダイズ紫斑病菌の形質転換方法に関しては、アグロバクテリウムを利用してDNAを導入する方法ではなく、ダイズ紫斑病菌の細胞をプロトプラスト化し、DNAを導入する方法を用いて研究を進めている。上記、遺伝子の情報およびトランスクリプトーム解析の情報に基づき選抜した遺伝子に関して、順次、遺伝子破壊株の作出を進めている。作出した遺伝子破壊株は、ダイズから切り取った葉片を用いた病原性検定方法を利用して野生株と病原性を比較することで、破壊した遺伝子の病斑形成に関わる機能を推定する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ダイズ紫斑病菌のトランスクリプトーム解析などに基づき、ダイズ紫斑病菌ゲノム配列から、解析対象とする遺伝子群が選抜できている。しかし、病原性への関与の確認(遺伝子破壊株の病原性調査)が遅れている。このため、やや遅れていると評価した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、これまでに選抜してきた病原性に関与することが推定される遺伝子群の遺伝子破壊株の作出と、遺伝子破壊株の病原性調査を継続する。また、ダイズ紫斑病菌の近縁菌のゲノム情報など、研究過程で得られている他の情報に関しても、論文等の形式での公開を進める計画である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2021

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

  • [Journal Article] High-quality genome assembly of the soybean fungal pathogen <i>Cercospora kikuchii</i>2021

    • Author(s)
      Kashiwa Takeshi、Suzuki Tomohiro
    • Journal Title

      G3 Genes|Genomes|Genetics

      Volume: 11 Issue: 10

    • DOI

      10.1093/g3journal/jkab277

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ダイズ紫斑病菌の全ゲノム情報から見出した糖質関連酵素遺伝子群について2024

    • Author(s)
      柏毅、鈴木智大
    • Organizer
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Genome analysis of the pathogen causing Cercospora leaf blight and purple seed stain of soybean2023

    • Author(s)
      Takeshi Kashiwa, Tomohiro Suzuki
    • Organizer
      World Soybean Research Conference 11
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダイズを宿主とする<i>Cercospora</i>属菌の比較ゲノム解析2021

    • Author(s)
      柏毅、鈴木智大
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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