2019 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of genes for disease protection by analyzing plant-pathogen interactions at a cellular level
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17K07679
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
浅井 秀太 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (30723580)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 罹病性遺伝子 / 病害防除 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
べと病は重要病害であり、古くから抵抗性遺伝子による抵抗性品種が利用されてきたが、新レースの出現と抵抗性打破のリスクを常に招いている。宿主植物と病原菌の関係においては、病原菌が標的とする、感染するために必要な宿主側の遺伝子（罹病性遺伝子）が存在し、罹病性遺伝子を欠損させた植物体には病原菌は感染することができない。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、その作物への応用は安定的で持続的な病害抵抗性に貢献することが期待される。本研究では、“細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析”および“免疫不全変異体を用いた順遺伝学的スクリーニング”を通して、べと病に対する新奇の罹病性遺伝子を同定し、その機能解析を行うと同時に有用作物への応用を目指す。
■細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析
昨年度までに、べと病菌が感染している細胞で特異的に発現している遺伝子（べと病菌の推定標的遺伝子=罹病性遺伝子候補）を明らかにしていた。本年度、これら罹病性遺伝子候補の欠損および過剰発現シロイヌナズナを作製し、べと病菌に対する抵抗性の評価を行った。その結果、シロイヌナズナにおける過剰発現によって、べと病菌に対して高罹病性を示す遺伝子が見出した。現在、この遺伝子の機能解析を進めている。
■免疫不全変異体を用いた順遺伝学的スクリーニング
EMS処理により変異導入した免疫不全シロイヌナズナ変異体において、べと病菌に対して抵抗性を示す変異体を数株得ることに成功していた。得られた変異体の内、1ラインについては、べと病菌に加えて、炭疽病菌、Pseudomonas属菌に対しても抵抗性を示した。このラインについては、戻し交配を行い、ゲノムシークエンスにより、原因遺伝子（罹病性遺伝子候補）の同定に成功した。現在、この遺伝子の機能解析を進めている。
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