Analysis of Colletotrichum fungi recognition systems consisting of dual resistance protein

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05967
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
• Research Institution: 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
• Principal Investigator: Narusaka Yoshihiro 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (20335459)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 抵抗性タンパク質 / 抵抗性遺伝子 / Rタンパク質 / R-遺伝子 / AVRエフェクター / アブラナ科野菜類炭疽病菌 / シロイヌナズナ / 植物免疫

Outline of Final Research Achievements

Plants recognize pathogen attacks by AVR effectors secreted by pathogens through resistance (R) proteins. Recently, we identified two sets of resistance (R-) genes within the genome of Arabidopsis thaliana, which trigger defense responses against the fungal pathogen Colletotrichum higginsianum. These genes consist of RPS4/RRS1, a dual R-gene locus situated on chromosome 5, and RCH1 located on chromosome 4. Each of these proteins independently confers resistance to anthracnose. On the other hand, the RCH1 protein discovered in this study lacks the typical domain structure found in known R proteins. Future research characterizing RCH1 may provide further insight into disease control strategies against anthracnose.

Free Research Field

植物免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シロイヌナズナは世界で最も研究が進んだモデル植物であり、多種多様なリソースと豊富な技術、情報が蓄積されている。このためシロイヌナズナを活用すれば、有用遺伝子の探索と機能解明を迅速に進めることができる。そしてその成果をゲノム編集技術などを介して産業植物に適用することにより、革新的な農業技術の開発につなげることが可能である。そこで研究代表者は、作物に重篤な病害を引き起こす炭疽病菌に対する防御機構を解明するため、シロイヌナズナを対象とした分子レベルの研究を進めてきた。本研究により、宿主植物-病原体間の適応共進化を分子レベルで解明し、世界中で猛威を振るう炭疽病に対する抵抗性作物の創製に寄与する。