2020 Fiscal Year Annual Research Report
Virulence mechanism of rice sheath blight -Identification of effectors-
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18H02206
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
能年 義輝 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70332278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津下 誠治 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10254319)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 紋枯病菌 / エフェクター / 感染生理 / ミナトカモジグサ / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
紋枯病菌の病原性関連遺伝子を同定するため、モデル植物であるミナトカモジグサを用い、感染葉内に侵入した菌糸をできるだけ多く回収できる同調感染系を確立した。紋枯病菌のゲノム情報から、バイオインフォマティクス手法で小型の分泌型エフェクター様タンパク質候補を88個同定した。別途寒天培地上で生育させた菌糸のRNA-seq解析から得た発現データを用いて各遺伝子の、ジーンモデル（エクソンとイントロンの位置）を修正したところ、多くの遺伝子における分泌シグナルのミスアノテーションが判明し、候補は61個に絞られた。ミナトカモジグサに菌を接種した後に、6、10、16、24、32時間の時点でサンプリングし、各遺伝子の発現量を定量PCR法によって解析した結果、52個が感染過程で発現していることを確認した。これらの遺伝子群は、発現パターンでのクラスタリング解析から、６個のクラスターに分類され、感染初期に発現するものとして23個、感染後期に発現するものとして29個が特定された。感染後期に発現する遺伝子のうち、10個についてcDNAをクローニングし、35Sプロモーターで駆動させる高い発現型バイナリーベクターにサブクローニングし、アグロバクテリウムに形質転換した。これらの細菌をベンサミアナタバコにインフィルトレーション接種し、各遺伝子を一過的に発現させた。その結果、3個について壊死斑の形成が確認された。この結果は、感染過程での各エフェクター候補遺伝子の発現解析が首尾よく行われたことを示しており、病斑形成前に発現するものは宿主免疫の抑制への寄与が推察された。以上の結果は、紋枯病菌がその感染初期過程において活物寄生段階を経ているという当初の仮説を強く裏付けた。今後は、本成果を踏まえ、実際にエフェクターの機能を明らかにすることにより、本菌の感染生理を明らかにする予定である。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Identification of effector candidate genes of Rhizoctonia solani AG-1 IA expressed during infection in Brachypodium distachyon2020
Author(s)
Abdelsalam, S.H.S., Kouzai, Y., Watanabe, M., Inoue, K., Matsui, H., Yamamoto, M., Ichinose, Y., Toyoda, K., Tsuge, S., Mochida, K., Noutoshi, Y.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 14889
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] BdWRKY38 is required for the incompatible interaction of Brachypodium distachyon with the necrotrophic fungus Rhizoctonia solani2020
Author(s)
10)Kouzai, Y., Shimizu, M., Inoue, K., Uehara-Yamaguchi, Y., Takahagi, K., Nakayama, R., Matsuura, T., Mori, I., Hirayama, T., Abdelsalam, S.H.S., Noutoshi, Y., Mochida, K.
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Journal Title
The Plant Journal
Volume: 104
Pages: 995
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 紋枯病菌がミナトカモジグサ感染時に発現するエフェクター候補遺伝子の探索同定2020
Author(s)
Sobhy S.H. Abdelsalam, 香西雄介, 渡邉恵, 井上小牧, 松井英譲, 山本幹博, 一瀬勇規, 豊田和弘, 津下誠治, 持田恵一, 能年義輝
Organizer
令和2年度日本植物病理学会関西部会
