Development of phytoplasma tolerant plants by a novel immunosuppressive therapy

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26660032
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 姫野 未紗子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特別研究員 (10646970)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ファイトプラズマ / 篩部壊死 / 病害防除

Outline of Annual Research Achievements

ファイトプラズマは世界各地で甚大な被害を引き起こす病原細菌であり、植物の篩部細胞内に寄生する。一旦発生すると圃場全体へと拡がり、早期の枯死を引き起こすことから、農業生産上の被害は深刻である。その防除法の確立が待たれるが、培養や形質転換が困難なことから、その分子生物学的研究は進んでおらず、抵抗性に関わる知見も乏しい。本研究では、ファイトプラズマが引き起こす篩部壊死には植物の免疫応答が関与するとの推測のもと、その応答を抑制することでファイトプラズマ耐性植物の育種を目指すものである。
前年度までに、ファイトプラズマ感染が引き起こす篩部壊死のメカニズムを解明する目的で実験系の最適化を行った。さらに、篩部壊死や二次的な細胞死をアントシアニン類が抑制することを明らかにした。平成28年度は、これまでに得られた結果を元にして、篩部壊死反応を抑制する植物の育種を目指した。シロイヌナズナを実験植物として、植物免疫応答系に関与する遺伝子を標的にした変異体を作出もしくは入手した。これら変異体に、ファイトプラズマの接種試験を行った。接種試験には、ファイトプラズマの媒介虫であるヨコバイを用い、コントロールにはファイトプラズマフリーのヨコバイを用いた。その結果、植物免疫系が病徴へ関与すること、さらに変異体では病徴の一部が緩和することを明らかにした。さらに、得られた結果について解析および考察し、耐性植物創出に向けた可能性を検討した。

Research Products

• [Journal Article] EXA1, a GYF domain protein, is responsible for loss-of-susceptibility to plantago asiatica mosaic virus in Arabidopsis thaliana. (2016)
  • Author(s): Hashimoto M., Neriya Y., Keima T., Iwabuchi N., Koinuma H., Hagiwara-Komoda Y., Ishikawa K., Himeno M., Maejima K., Yamaji Y., Namba S.
  • Journal Title: The Plant Journal Volume: 88 Pages: 120-131
  • DOI: 10.1111/tpj.13265.
  • Peer Reviewed / Open Access