| Project/Area Number |
22K05656
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
石川 敦司 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70264687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝征 中部大学, 応用生物学部, 教授 (50535797)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 非宿主抵抗性 / 葉齢 / 転写因子 / 翻訳因子 / シロイヌナズナ / イネいもち病菌 |
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| Outline of Research at the Start |
植物の抵抗性は、齢（age）による制御を受け、成長と関連している。齢依存的抵抗性は複数の遺伝子により制御される高度に複雑な過程であるが、その制御機構の詳細は不明である。
実際、植物がどのような因子を用いて、どのようなメカニズムで、葉齢依存的な非宿主抵抗性を制御しているかについてはほとんどわかっていない。
本研究では、シロイヌナズナの葉齢依存的な非宿主抵抗性制御機構を、申請者が新たに同定した転写因子および翻訳因子との関連から明らかにしていく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナは葉齢依存的な非宿主抵抗性を示すがその制御機構についてはほとんどわかっていない。わたしたちはシロイヌナズナの葉齢依存的な非宿主抵抗性制御因子を同定するために、シロイヌナズナ pen2 mlo2 pmr5 gl1 nahG 変異体を親株に用いてrice-FOXスクリーニングを行い、コントロールに対して異常な葉齢依存的非宿主抵抗性を示すシロイヌナズナ変異体を単離した。得られた変異体の１つは、コントロールに比べて弱い非宿主抵抗性を示した。この変異体においては、翻訳因子eIF2b遺伝子のスプライシングバリアント(Os03g0333300-2)が発現していた。
そこで令和6年度は、シロイヌナズナの葉齢依存的な抵抗性制御における翻訳因子eIF2bの機能を明らかにするために、この変異体を用いて下記の詳細な解析を行った。すなわち① 変異体における非適応型サクラ炭疽病菌に対する非宿主抵抗性の解析、② 変異体における適応型アブラナ科炭疽病菌に対する宿主抵抗性の解析、 ③ 野生株バックグラウンドの変異体における非適応型サクラ炭疽病菌に対する非宿主抵抗性および適応型アブラナ科炭疽病菌に対する宿主抵抗性の解析である。
これらの解析から、シロイヌナズナの翻訳因子eIF2bは、非宿主抵抗性のみならず宿主抵抗性においても、葉齢依存的な侵入抵抗性および伸展抵抗性に関与することが示唆された。
次に、葉齢依存的な非宿主抵抗性を制御する新奇因子の探索を行った。その結果、コントロールに対して異常な葉齢依存的非宿主抵抗性を示す新たなシロイヌナズナ変異体を単離した。得られた変異体では、コントロールに比べて、イネいもち病菌に対する非宿主抵抗性が顕著に低下していた。またこの変異体においては、適応型アブラナ科炭疽病菌に対する宿主抵抗性も低下していた。この変異体の原因遺伝子はCOPII コンポーネントをコードしていた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の研究により、シロイヌナズナの病原菌に対する抵抗性（非宿主抵抗性および宿主抵抗性）において、翻訳因子eIF2bが齢依存的な制御因子として機能していることを明らかにした。また翻訳因子eIF2bは、非宿主抵抗性および宿主抵抗性における侵入抵抗性と伸展抵抗性発現過程に関与するが、その役割は様々な病原菌-シロイヌナズナ相互作用において異なることを見出した。この結果から翻訳因子eIF2bによる複雑な抵抗性制御機構が示唆された。
また、葉齢依存的な非宿主抵抗性を制御する新奇因子の探索を行い、COPII コンポーネントを同定した。
以上の結果から、到達目標通りの成果を上がることができたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は順調に進展しており、今後もさらに本研究を推進させていく予定である。
来年度は、現在解析中の転写因子に加えて、本年度新たに同定したCOPII コンポーネントによる葉齢依存的な非宿主抵抗性制御機構を詳細に解析する予定である。
これら解析により、葉齢依存的な非宿主抵抗性制御が明らかになると期待される。
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