2012 Fiscal Year Research-status Report
イネの新規耐病性遺伝子ＢＳＲ１による広範な病害抵抗性機構の解析
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23580142
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
森 昌樹 独立行政法人農業生物資源研究所, 耐病性作物研究開発ユニット, 上級研究員 (50192779)
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| Keywords | イネ / 病害抵抗性 / 植物免疫 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
BSR1とWRKY45やサリチル酸経路との上下関係を調べるために、前年度BSR1過剰発現イネと、サリチル酸含量の低下したnahGイネを交配し交配種子を得ている。交配種子を用いて、SA下流の主要な転写因子遺伝子WRKY45とOsNPR1の発現を調べた結果、両遺伝子共にWTに比べBSR1-OXでは発現が上昇し、BSR1-OX/NahG 植物ではNahGと同程度まで発現が低下していたので、BSR1-OXにおける両遺伝子の高発現は内在性SAに依存していることが示された。いもち病抵抗性検定を行ったところ、BSR1-OX/NahGではBSR1-OXよりやや弱いものの、WTに比べ有意に強い抵抗性を示した。よって、BSR1-OXにおける抵抗性の増大に内在SA経路はあまり寄与してなく、むしろそれ以外の経路が主に関与することが示唆された。
前年度作製したBSR1ノックダウンイネについて病害抵抗性検定を行ったところ、いもち病、白葉枯病に対する抵抗性がWTより弱まっていたので、BSR1がいもち病、白葉枯病に対するイネの本来の抵抗性に寄与していることが示された。また前年度得たTOS17によるBSR1ノックアウトイネについて、ホモ系統の種子を採種した。WRKY45の発現レベルはノックダウン及びノックアウト系統において減少していた。
前年度マイクロアレイにより同定したBSR1の下流候補遺伝子のいくつかについて、高発現イネを作製した。また前年度相互作用因子探索用に作製したBSR1-HPB（HA-PreScissioin site-Biotinyl domain）イネについて目的の融合タンパク質を高発現していることを確認し、稔性が低いながらも種子を採種したが、発現が最高レベルのものは不稔であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度にBSR1遺伝子の下流の多くの遺伝子がSA系の抵抗性関連遺伝子と重なることが示されていたが、2年目はNahGイネとの交配を通してBSR1-OXにおける抵抗性の増大に内在SA経路はあまり寄与してなく、むしろそれ以外の経路が主に関与することを示唆するデータを得ることができた。また機能欠損型変異体の解析を通して、BSR1はイネ本来の病害抵抗性機構に重要であること、またWRKY45の上流に存在することを示すことができた。BSR1-HPBイネは予想外に稔性が極めて低かったため、今後の研究に用いるための種子を1年かけて確保した。
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| Strategy for Future Research Activity |
・BSR1-OXイネにおいて、病害抵抗性への関与が知られている植物ホルモンの内在レベルが変動しているかどうかについての情報を得るために、SA等のレベルを定量しWTと比較する。
・BSR1ノックアウトイネの罹病性を調べるために、病害抵抗性検定を行う。前年度作製した下流候補遺伝子を高発現するイネについても病害抵抗性を検定する。ノックアウト、ノックダウンイネを用いてBSR1の下流遺伝子をさらに同定し、引続き高発現イネの作製を行う。
・BSR1の高発現がいもち病、白葉枯病以外の病気に対しても抵抗性を付与できるかどうか調べる。
・BSR1-HPB高発現イネが病害抵抗性を示すかどうか確認し、確認後BSR1と相互作用するタンパク質を探索し、同定を試みる。
・結果のとりまとめを行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
下流遺伝子の発現解析、高発現イネの作製等を行うために、引き続き非常勤職員を雇用する。物品費は研究上必要な消耗品を中心に使用予定である。繰越し分は主に、北京で開催される植物病理国際会議においてBSR1遺伝子についてのConcurrent sessionで講演を行うための出張費が必要になったので、それに充てる予定である。
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[Presentation] イネのジテルペン型ファイトアレキシン生合成を正に制御する新規転写因子DPF2013
Author(s)
水谷恵美, 福島説子, 中川仁, 田中惇訓, 岡田憲典, 前田哲, 松下茜, 鎌倉高志, 山根久和, 高辻博志, 森昌樹
Organizer
第54回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
岡山大学
Year and Date
20130321-20130323
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