2020 Fiscal Year Research-status Report
植物の微生物応答と葉緑体のダイナミクスに関する研究
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18K05643
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
入枝 泰樹 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (00749244)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物－微生物間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、不適応型病原糸状菌の付着器を介した植物侵入に対する免疫応答に、植物の表皮葉緑体が関与することを支持する様々な追加的結果を得ることに成功した。具体的には、免疫因子であるGSH1、EDS5、CASが、葉肉細胞の葉緑体ではなく表皮葉緑体に特異的に局在し、侵入阻止型の非宿主入抵抗性に関与することを示した。表皮葉緑体応答はより上層で機能するPEN2関連免疫経路の下層で機能するが、これら表皮葉緑体局在型の3つの免疫因子もPEN2関連免疫の下層で機能していた。また、これら免疫因子の局在領域は表皮葉緑体から伸びた管状の構造体であるストロミュールにも広がっており、病原糸状菌の攻撃に対して表皮葉緑体応答が活性化した表皮細胞内において、免疫因子の輸送やシグナル伝達を容易にしている可能性が考えられた。
これまで調査を行ってきた炭疽病菌だけでなく、イネいもち病菌に対しても表皮葉緑体が関与する類似の免疫応答が侵入阻止型の非宿主抵抗性に寄与していることも見出した。このことは、表皮葉緑体応答が特定の病原糸状菌だけに対する免疫応答でないことを示している。
さらに、植物の表皮葉緑体応答は、病原糸状菌に対する核の表層移動も制御していることを突き止めた。病原菌の攻撃部位にむけた核の移動はこれまで複数報告されていたが、今回、表皮葉緑体が核の病原菌に対する移動を制御することを示し、表皮葉緑体を中心とした免疫ネットワークの存在が考えられた。これらの結果をまとめた論文を執筆し、投稿後に査読を受け、改訂作業を行った（2021年度に論文は受理された）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
病原糸状菌の攻撃に対する植物の表皮葉緑体応答の制御因子を同定し、本応答が侵入阻止型の非宿主抵抗性に関与することを明らかにした。さらに、複数の免疫因子が表皮葉緑体に特異的に局在し、侵入阻止型の非宿主抵抗性に関与することも突き止めた。これらの結果をまとめた学術論文を執筆し、受理された。従って、研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
病原糸状菌に対する表皮葉緑体とその他のオルガネラの応答、様々な植物免疫因子の細胞内局在等の関連性を引き続き調査する。
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| Causes of Carryover |
2020年度中に執筆した論文が投稿誌に受理されると予定していた。しかし、受理および掲載が2021年度となる可能性が高くなったため、2020年度内の執行を予定していた論文掲載の予算を繰り越した。また、当該研究にかかる追加実験の費用としても2021年度内に執行する。
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