Enhancing Plant Transformation Efficiency by Understanding Immunity Against Agrobacterium

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19128
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• 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): 野中 聡子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50580825)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 植物免疫 / PAMP / 植物微生物相互作用 / 病害抵抗性

Outline of Final Research Achievements

Plants detect pathogen-derived molecules known as pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) through receptors on their plasma membranes. This study aims to elucidate the mechanisms through which plants recognize PAMPs from Agrobacterium. We detected PAMP-active substances in the culture supernatant of Agrobacterium, successfully purified them, and are currently working to identify the active molecule. Furthermore, we developed a novel experimental system using genomic information to identify PAMP receptors in non-model plants. Through this system, we have successfully identified a receptor that recognizes various pathogenic bacteria, including Agrobacterium.

Free Research Field

植物免疫

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アグロバクテリウムは植物の遺伝子組み換えに用いられる重要な基礎技術であるが、この技術はアグロバクテリウムが感染できない非宿主植物には利用できないなどの問題がある。このアグロバクテリウムの感染を抑える要因の1つが植物免疫である。そこで、本研究ではアグロバクテリウムのPAMPの精製と、細菌において高度に保存されたPAMPを認識する新規受容体を同定した。この受容体を作物へ導入することにより、様々な病原細菌に対して抵抗性な作物作出が期待できるとともに、この受容体を持っている植物では破壊することにより、アグロバクテリウムの形質転換効率の亢進が期待できる。