The molecular basis of the recognition of nematodes by plants

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02994
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39040:Plant protection science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Kadota Yasuhiro 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, 専任研究員 (80548975)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植原 健人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中日本農業研究センター, 産学連携コーディネーター (30355458) ; 加藤 大明 京都大学, 農学研究科, 特定研究員 (70642635) ; 望田 啓子 (桑田啓子) 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任講師 (70624352)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 植物寄生線虫 / PAMP / 植物免疫

Outline of Final Research Achievements

This study revealed that the peptide containing the substrate-binding site of Oligosaccharide degrading enzyme from nematodes can induce immunity as MAMP (microbe-associated molecular patterns) in Arabidopsis. The peptide sequence exhibits remarkable conservation among nematode species, including plant parasitic nematodes. Through comprehensive genetic analyses, we have successfully identified a receptor-like kinase as the specific plant receptor for this peptide. Although nematode-derived MAMPs and their recognition systems in plants had been unclear for a very long time, this study shed light on the understanding of the molecular mechanism of nematode recognition by plants.

Free Research Field

植物免疫

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物寄生線虫は世界で最も被害額の大きな病原体の１つであるが、植物による線虫の認識機構については研究が進んでいなかった。本研究により、線虫由来のMAMPsとその認識に必須な植物の受容体キナーゼが同定された。この受容体を足掛かりとして、線虫に対する植物免疫機構の解明や、受容体の活性化を抑制する病原性機構等、様々な研究の発展が期待できる。また、この受容体を作物に導入することにより、線虫認識能力を付与できる可能性もあり、応用研究への発展も期待できる。