Memory and transition system for defense responses via plant-plant communications
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity |
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| Project/Area Number |
16H01471
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
有村 源一郎 東京理科大学, 基礎工学部生物工学科, 准教授 (60505329)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | ミント / ダイズ / 植物間コミュニケーション / エピジェネティクス / 香り / 香気成分 / 防御応答 / 香気成分（香り） / エピゲノム転写制御機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
害虫に食害された植物は、害虫の天敵を誘引するために揮発性化合物（匂い・香り）を大気中に放出する。近くの健全な植物はこれらの香りを「立ち聞き」することで、害虫に食害される前に防御能力を高めることができる。さらに、香りを受容した植物では香りは刺激として記憶（プライミング）する能力をもつが、これらの詳細な分子機構については明らかにされていない。本研究では、多岐にわたる生物間相互作用活性をもつミントの香り等をモデルケースとし、植物間コミュニケーションにおける防御応答の記憶制御メカニズムの解明を試みた。
さまざまなミント種の近傍で生育したダイズにおける防御遺伝子の発現解析を行ったところ、キャンディーミントの香りには受容植物の防御遺伝子の発現を誘導する能力が備わることが示された。これらの防御活性の誘導はミントの香りに曝してから数日間維持されたが、これらの分子機構には、防御遺伝子のプロモーター領域周辺のクロマチン構造のアセチル化が深く関わることが示された。さらに、野外圃場でキャンディーミントの近傍でダイズを生育した場合および、温室内でミントの香りを受容させたダイズを野外圃場に移した場合に、害虫による被害率は有意に低下した。つまり、ミント香気成分には害虫忌避性に加え、周囲のダイズ植物の潜在的な防御力を向上させるコンパニオン植物として機能することが明示された。これらの成果はコマツナにおいても検証され、当該成果の特許取得と共に本システムを用いた農業システムとしての実用化を目指している。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
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[Journal Article] JRE4 is a master transcriptional regulator of defense-related steroidal glycoalkaloids in tomato2018
Author(s)
Nakayasu M., Shioya N., Shikata M., Thagun C., Abdelkareem A., Okabe Y., Ariizumi, T., Arimura G., Mizutani M., Ezura H., Hashimoto T., Shoji T.
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: -
Issue: 6
Pages: 975-990
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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