2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of serotonin accumulation in rice root; A suppression of serotonin concentration during a primary stage.
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15H04462
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
手林 慎一 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (70325405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
間世田 英明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (10372343)
及川 彰 山形大学, 農学部, 准教授 (50442934)
石原 亨 鳥取大学, 農学部, 教授 (80281103)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ / アミノ酸 / アブラムシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オカボノアカアブラムシ(以下アブラムシ)がイネ根に寄生すると誘導抵抗性として褐変が生じる。ところが褐変物質の前駆体であるセロトニンの蓄積が不自然に遅延し、アブラムシの寄生後2～4日間は低い濃度にとどまる。低濃度のセロトニンがアブラムシの生育を促進することを確認したことから、アブラムシはイネの防御反応を抑制することで抵抗性を弱めるばかりか、さらにこの抵抗性物質を逆手にとり自身の増殖に積極的に利用している可能性が示唆された。本研究ではこのアブラムシによるイネの誘導抵抗性を制御する機構を分子生物学的・生物有機化学的に解明することを目的とした。
アブラムシがイネ根に寄生した際の植物における遺伝子発現動態と、サリチル酸(SA)やアブシジン酸処理したイネ根での遺伝子発現動態を比較調査した結果、処理４日後ではアブラムシを寄生させたイネ根の遺伝子変動とSA処理した根の遺伝子は類似することが判明し、SA処理はアブラムシ寄生による褐変を増大させることも解明できた。既にアブラムシ寄生後期（７日目以降）にSA蓄積量が増大することが判明していることから、アブラムシ寄生における褐変に係る遺伝子を除くためにSA処理とアブラムシ寄生を比較した。その結果、1.8倍以上の発現変動が観察された遺伝子は13存在した。処理７日後でも同様の傾向が確認されたが、処理４日後と７日後では特異的に発現する遺伝子はすべて異なっていた。そこで処理４日後に特異に発現した遺伝子の機能と発現様式からOrnithine decarboxylase（OD）が特異的に発現しているものと考えられた。この遺伝子は寄生前期（1-5日後）には対照区よりも発現量が多く、その後（7-10日後）は同程度に戻ることが判明した。ODは生体アミンの生合成に関わる遺伝子であることから、イネの誘導抵抗性の抑制はアミン類によって制御されていることが予想された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Accumulation of 9- and 13-KODEs in response to jasmonic acid treatment and pathogenic infection in rice,2018
Author(s)
Nishiguchi, S, Murata, K, Ube, N, Ueno, K, Tebayashi, S, Teraishi, M, Okumoto, Y, Mori, N, Ishihara,
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Journal Title
Journal of Pesticide Science
Volume: 81
Pages: 191-197
Peer Reviewed
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