Identification and mode of action of novel plant defense activators that promote accumulation of jasmonic acid in plants

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H02990
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (50211884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉持 幸司 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 教授 (90408708)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 抵抗性誘導剤 / ジャスモン酸 / サリチル酸 / 構造活性相関 / 病虫害耐性

Outline of Annual Research Achievements

シロイヌナズナ幼植物体に処理すると, 一般に拮抗的に作用すると考えられているジャスモン酸(JA)・サリチル酸(SA)の双方の蓄積を誘導し, 下流遺伝子の発現を亢進する化合物を見出した. 時系列トランスクリプトーム解析の結果,JA 経路, SA 経路に加えて, 初期からストレス応答関連遺伝子の発現の遺伝子の発現が誘導されることが明らかとなった. 種々の標識化化合物を含む構造類縁体を系統的に合成し, 構造活性相関解析を進め、標的因子の探索を試みた. シロイヌナズナの成熟個体に対するさまざまな処理方法を検討し、経根処理すると, JA マーカー遺伝子の発現が誘導され, 灰色カビ病菌に対する抵抗性が強化されたることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Detection of NO3- introduced in plasma-irradiated dry lettuce seeds using liquid chromatography-electrospray ionization quantum mass spectrometry (LC-ESI QMS) (2022)
  • Author(s): Okumura T, Attri P, Kamataki K, Yamashita N, Tsukada Y, Itagaki N, Shiratani M, Ishibashi Y, Kuchitsu K, Koga K.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Pages: 12525
  • DOI: 10.1038/s41598-022-16641-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Quantitative Analysis for ROS-Producing Activity and Regulation of Plant NADPH Oxidases in HEK293T Cells (2022)
  • Author(s): Kimura S, Kaya H, Hashimoto K, Wrzaczek M, Kuchitsu K.
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 2526 Pages: 107-122
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-2469-2_8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Regulation of PaRBOH1-mediated ROS production in Norway spruce by Ca2+ binding and phosphorylation (2022)
  • Author(s): Nickolov K, Gauthier A, Hashimoto K, Laitinen T, Vaisanen E, Paasela T, Soliymani R, Kurusu T, Himanen K, Blokhina O, Fagerstedt KV, Jokipii-Lukkari S, Tuominen H, Haggman H, Wingsle G, Teeri TH, Kuchitsu K, Karkonen A.
  • Journal Title: Frontiers in Plant Science Volume: 13 Pages: 978586
  • DOI: 10.3389/fpls.2022.978586
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ジャスモン酸・サリチル酸双方の経路を活性化する新規化合物の構造活性相関と標的因子の解析 (2023)
  • Author(s): 朽津和幸，舟橋汰樹，並木健太郎，北畑信隆，斉藤優歩，中野正貴，橋本研志，浅見忠男，木村成介，男澤翔矢，根本健司，粟野眞妃，倉持幸司 坪山祥子、奥村賢直、古閑一憲、白谷正治
  • Organizer: 第６４回日本植物生理学会年会・東北大学
• [Presentation] シロイヌナズナにジャスモン酸・サリチル酸双方の蓄積を誘導する新規化合物の作用機構の解析 (2023)
  • Author(s): 並木 健太郎, 神代 遥 , 遠矢 龍平, 小川 瑞貴, 小川 聡太, 北畑 信隆 , 斉藤 優歩, 中野 正貴, 舟橋 汰樹, 橋本 研志, 倉持 幸司, 浅見 忠男, 安部 洋, 高橋史憲,木村 成介, 朽津 和幸
  • Organizer: 第６４回日本植物生理学会年会・東北大学
• [Presentation] 植物のジャスモン酸・サリチル酸双方の経路を活性化する抵抗性誘導候補化合物の構造活性相関・作用機序の解析と灰色カビ病菌に対する効果 (2023)
  • Author(s): 小川 聡太, 並木 健太郎, 舟橋 汰樹, 遠矢 龍平, 神代 遥, 小川 瑞貴,粟野 眞妃，北畑 信隆, 斉藤 優歩, 中野 正貴, 橋本 研志, 倉持 幸司, 安部 洋, 浅見 忠男, 木村 成介, 朽津 和幸
  • Organizer: 令和5年度日本植物病理学会大会
• [Presentation] 植物のジャスモン酸・サリチル酸双方の経路を活性化する化合物の抵抗性誘導効果と作用機序の解析 (2022)
  • Author(s): 小川 瑞貴, 並木 健太郎, 舟橋 汰樹, 遠矢 龍平, 神代 遥, 小川 聡太, 松本 史織, 前田 健太郎, 北畑 信隆, 斉藤 優歩, 中野 正貴, 橋本 研志, 倉持 幸司, 阿部 洋, 浅見 忠男, 木村 成介, 朽津 和幸
  • Organizer: 令和4年度日本植物病理学会関東部会
• [Presentation] シロイヌナズナにジャスモン酸・サリチル酸の蓄積を誘導する新規化合物の作用機構の解析 (2022)
  • Author(s): 並木 健太郎,北畑 信隆,斉藤 優歩,中野 正貴,西田 えり佳,舟橋 汰樹,遠矢 龍平,松本 史織,前田 健太郎,橋本 研志,倉持 幸司,安部 洋,浅見 忠男,木村 成介,朽津 和幸
  • Organizer: 植物化学調節学会第57回福井大会
• [Presentation] 網羅的遺伝子発現解析による新規植物免疫活性化剤候補化合物 CY8 の作用機構の解析 (2022)
  • Author(s): 並木 健太郎，神代 遥，北畑 信隆，木村 成介，橋本 研志，朽津 和幸 「
  • Organizer: 2022年度生物環境イノベーション研究部門公開シンポジウム 「生命の環境センシング技術の最前線」
• [Presentation] シロイヌナズナの病虫害抵抗性に対する植物免疫活性化候補化合物 CY8 の効果の解析 (2022)
  • Author(s): 遠矢龍平，小川聡太，小川瑞貴，中野正貴，橋本研志，朽津和幸
  • Organizer: 2022年度生物環境イノベーション研究部門公開シンポジウム 「生命の環境センシング技術の最前線」
• [Presentation] 新規植物免疫活性化剤の構造活性相関と作用機構の解析 (2022)
  • Author(s): 舟橋汰樹、北畑信隆、中野正貴、橋本研志、朽津和幸
  • Organizer: 2022年度生物環境イノベーション研究部門公開シンポジウム 「生命の環境センシング技術の最前線」
• [Presentation] ROS and Ca2+-mediated regulation of development and stress responses in Marchantia polymorpha. (2022)
  • Author(s): Kazuyuki Kuchitsu
  • Organizer: Julius von Sachs Colloquium
  • Int'l Joint Research / Invited