2023 Fiscal Year Research-status Report
植物のR遺伝子による病害虫抵抗性誘導のフェーズ移行を捉える
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21K05591
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮下 脩平 東北大学, 農学研究科, 助教 (60556710)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | R遺伝子 / 抵抗性 / 細胞死 / 植物ウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）アグロインフェクションによる同期的抵抗性誘導系の構築
R遺伝子形質転換体N. benthamiana由来培養細胞を作製して、これをプロトプラスト化してウイルスを接種することにより、同期的な感染・抵抗性誘導系の確立を試みた。R遺伝子形質転換体N. benthamianaでHRによる細胞死を誘導する野生型CMVRNAを接種してみたところ、期待に反して細胞死が起きなかったためRタンパク質の蓄積量を調べたところ、植物体での蓄積量よりかなり低いことが明らかとなった。培養細胞作製当初は期待通りの発現量が見られていたことから、継代するにしたがって蓄積量が低下するようになってしまったものと考えられた。
２）ERダウングレードの検討
昨年度、dsRNAの外生投与により特定のR遺伝子によるER誘導をHR誘導にダウングレードできる可能性が明らかになった。今年度はシロイヌナズナのR遺伝子による誘導抵抗性を網羅的にダウングレードすることを目的として、R遺伝子に高い相同性でマッチするsRNA候補配列となる30塩基配列を4パターン抽出し、これを4回繰り返したdsRNAを合成するための系を確立した。これをシロイヌナズナに外生投与し、いくつかのR遺伝子について発現量を調べたところ、大きな変化が見られなかったことから、外生投与条件の検討が必要であることが明らかになった。そこでdsRNA導入効率を上昇させるペプチドの利用を検討し始めた。
３）ER誘導およびmircroHR誘導のCMV変異体
投稿論文にまとめて受理され、公開された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
期待に反した結果となった実験が多く、遅れていると言わざるを得ないが、改善すべき点も分かっていることから、「やや遅れている」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）アグロインフェクションによる同期的抵抗性誘導系の構築
R遺伝子形質転換体N. benthamiana由来培養細胞を定期的に作製し、早い時期に実験に使用することを検討する。また、昨年度手をつけられなかったR遺伝子形質転換体N. benthamiana葉肉由来のプロトプラスト作製・ウイルス接種による同期的な感染・抵抗性誘導系の確立も試みる。
２）
dsRNA導入効率を上昇させるペプチドの利用によりR遺伝子による誘導抵抗性の網羅的ダウングレードを試みるほか、ペアNLR型R遺伝子によって共通に利用されているhelper NLRについてdsRNAを用いたノックダウンを行い、（網羅的ではないが）多数のR遺伝子による誘導抵抗性のダウングレードを試みる。
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| Causes of Carryover |
進捗が遅れている結果としてRNA-seq解析を次年度に回したため、本年度の使用額が小さくなった。また、プロジェクト経費ではない経費（運営費交付金・寄付金等）を中心に本研究を遂行することができたこと、学会が地元開催で旅費が抑えられたことなどにより、RNA-seq以外の予定費目についても使用額が小さくなった。次年度ではRNA-seq解析や旅費などで助成金を使用する見込みである。
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