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病原糸状菌の局所的侵入に対し自律応答する植物生体防御システム

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity
Project/Area Number 18H04780
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高野 義孝  京都大学, 農学研究科, 教授 (80293918)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords侵入後抵抗性 / 局所的侵入 / エフェクター / トリプトファン / 植物病原糸状菌 / シロイヌナズナ / 植物免疫 / 炭疽病菌 / 抗菌物質
Outline of Annual Research Achievements

シロイヌナズナの侵入後抵抗性にはトリプトファンを由来とする複数の抗菌経路が関与することが示唆されていたが、Indole-3-carboxylic acidとその類縁体(以下、ICAsと総称)が、本抵抗性に関与すること、さらに侵入後抵抗性はbak1-5変異によって低下することを明らかにしていた。しかしbak1-5変異導入によっても、ICAsおよびトリプトファン由来のカマレキシンの病原菌侵入時の蓄積量は低下しておらず、bak1-5変異によって減退する抗菌経路はトリプトファン由来の抗菌経路ではなく、GLIP1、PR2など複数の抗菌性タンパク質を含む抗菌性タンパク質産生経路であることを明らかにした。このように植物病原糸状菌の局所的な侵入に対して、少なくとも二つの独立した抗菌反応経路(bak1-5感受性経路、bak1-5非感受性経路)が活性化することが判明し、このことが本抵抗性の頑強性の一因であると推察された。
nsl1変異体はflg22などのPAMPの処理によってICAsおよびカマレキシンを蓄積する。このことは、nsl1変異体においてはPAMP処理によって侵入後抵抗性経路の一部が活性化することを示している。nsl1変異体にEMS処理をおこない、そのM2植物5,292個体をスクリーニングし、その結果、24のサプレッサー変異体を同定した。MutMap解析による原因遺伝子の探索をおこない、これまでに5変異体の原因遺伝子を同定した。また、高濃度のPAMP処理によって野生型植物でも細胞死が誘導されることを見出し、サプレッサー変異体の原因遺伝子の一つ、SBB1(ヌクレオポリンをコードすると推定)は本細胞死にも必要であることを発見した。さらにnsl1 sbb1変異体ではPAMP処理によるICAsおよびカマレキシンの蓄積誘導は観察されず、SBB1とシロイヌナズナ侵入後抵抗性の関連が示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

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    • Author(s)
      Pastorczyk Marta、Kosaka Ayumi、Pislewska‐Bednarek Mariola、Lopez Gemma、Frerigmann Henning、Kulak Karolina、Glawischnig Erich、Molina Antonio、Takano Yoshitaka、Bednarek Pawel
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 225 Issue: 1 Pages: 400-412

    • DOI

      10.1111/nph.16118

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      Isozumi Noriyoshi、Inoue Yoshihiro、Imamura Tomohiro、Mori Masashi、Takano Yoshitaka、Ohki Shinya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 514 Issue: 3 Pages: 803-808

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.05.007

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Conserved fungal effector suppresses PAMP-triggered immunity by targeting plant immune kinases2019

    • Author(s)
      Irieda H, Inoue Y, Mori M, Yamada K, Oshikawa Y, Saitoh H, Uemura A, Terauchi R, Kitakura S, Kosaka K, Singkaravanit-Ogawa S, and TakanoY.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

      Volume: 116 Issue: 2 Pages: 496-505

    • DOI

      10.1073/pnas.1807297116

    • NAID

      120006547395

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    • Author(s)
      Kosaka A, and Takano Y.
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 84 Issue: 5 Pages: 305-311

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0799-y

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      大野恵梨佳・小内 清・加藤大明・海道真典・三瀬和之・寺内良平・高野義孝
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      令和2年度 日本植物病理学会大会
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      Kosaka, A., Pastorczyk, M., Nishiuchi, T., Suemoto, H., Ishikawa, A., Kaido, M., Mise, K., Bednarek, P., and Takano, Y.
    • Organizer
      令和元年度 日本植物病理学会関西部会
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  • [Presentation] Studies on the plant recognition of the C-terminal region of the Colletotrichum orbiculare effector NLP12019

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      Jinlian Chen, Yoshihiro Inoue, Saeko Tanaka, Suthiar Singkaravanit-Ogawa, Shinya Ohki, S, Masanori Kaido, Kazuyuki Mise, Yoshitaka Takano
    • Organizer
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      平成31年度 日本植物病理学会大会
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      小林由佳、小内清、田中左恵子、加藤大明、海道真典、三瀬和之、寺内良平、高野義孝
    • Organizer
      平成31年度 日本植物病理学会大会
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      Ayumi Kosaka, Mariola Pastorczyk, Masanori Kaido, Kazuyuki Mise, Pawel Bednarek, Yoshitaka Takano
    • Organizer
      International Congress of Plant Pathology
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      坂井遼太・畑 政輝・海道真典・三瀬和之・阿部 陽・寺内良平・高野義孝
    • Organizer
      平成30年度日本植物病理学会関西部会
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      2018 Annual Research Report
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    • Author(s)
      井上 喜博、Pamela Gan、白須 賢、鳴坂 義弘、高野 義孝
    • Organizer
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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