Molecular mechanism of Ca2+-ROS network in plant immune responses

2017 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K18560
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Nagoya Keizai University
• Principal Investigator: Furuichi Takuya 名古屋経済大学, 人間生活科学部管理栄養学科, 教授 (80436998)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 細胞シグナル / 病原菌感染応答 / 植物

Outline of Final Research Achievements

Infection with pathogens leads withering, reduction of productivity and quality, so its prevention and alleviation is one of the most important issues in agriculture. In this study, we analyzed Ca2+ signal and ROS signal, which is the initial response driven by plants when they recognize pathogenic bacteria, and the dynamics of Ca2+・ROS network functioning by their interaction.
Analysis using Arabidopsis thaliana resulted in a direct result indicating that the Ca2+ signal involved in the pathogenic response is driven by the ROS signal generated ahead of time. In addition, we have newly identified three genes responsible for pathogen-related Ca2+ signal.

Free Research Field

植物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自然界には多種多様な植物病原菌が存在し、植物はこれに抵抗し、自らを守るためのシステムを有する。植物が病原菌を認識した際に動因される初発応答として、Ca2+シグナルとROSシグナルが動員されるが、どちらが先んじて起こるのか、その順位と関連性については未だ明らかではなかった。本研究では、我々が新たに開発した発光プローブおよび２波長検出器を用いることで、Ca2+シグナルとROSシグナルの同時計測を行うことにより、病原応答に関与するCa2+シグナルが先んじて生じるROSシグナルにより動因されることを示す直接的な結果が得られた。