青枯病菌コアエフェクターを利用した発病機構の解明と新規防除法の開発

• Project/Area Number: 18J02213
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant protection science
• Research Institution: Okayama University (2020); 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所 (2018-2019)
• Principal Investigator: 中野 真人 岡山大学, 環境生命科学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 青枯病 / エフェクター / 分子シャペロン / 植物ホルモン / ジャスモン酸 / サリチル酸 / トウガラシ

Outline of Annual Research Achievements

植物のパターン認識免疫を強く抑制する11種類のエフェクターを欠損させた青枯病菌変異株は、野生株と比較して、非親和性のベンサミアナタバコで増殖が大きく低下する現象が認められた。このことから、変異株で欠損させた11種類のエフェクターの中に非親和性植物で誘導されるエフェクター誘導免疫（ETI）を抑制するエフェクターが存在することが強く示唆された。そこで、ベンサミアナタバコに認識される複数の非病原力（Avr）エフェクターを利用してETI抑制活性を定量的に評価する実験系を構築し、11種類のエフェクターの中からRipACが強いETI抑制活性を持つことを明らかにした。RipACの標的植物因子を探索するために酵母ツーハイブリッドスクリーニングを実施し、分子シャペロン複合体の構成因子SGT1を見出した。RipACは植物細胞内においてSGT1と同様に細胞質に局在化したことから、SGT1はRipACの有望な標的因子であると考えられた。そこで、ベンサミアナタバコのSGT1（NbSGT1）とRipACの相互作用を詳細に検討したところ、RipACは酵母と植物細胞内でNbSGT1と相互作用することが明らかになった。また、NbSGT1をノックダウンしたベンサミアナタバコにおいて青枯病菌のAvrであるRipAAとRipP1を発現させたところ、細胞死の形成が顕著に抑制された。これらの結果から、青枯病菌は感染時にRipACを介して分子シャペロン複合体を標的とすることでETIを抑制すると推察された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ralstonia solanacearum Type III Effector RipAC Targets SGT1 to Suppress Effector-Triggered Immunity (2020)
  • Author(s): Nakano Masahito、Ichinose Yuki、Mukaihara Takafumi
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 61 Issue: 12 Pages: 2067-2076
  • DOI: 10.1093/pcp/pcaa122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphatidylinositol-phospholipase C2 regulates pattern-triggered immunity in Nicotiana benthamiana (2020)
  • Author(s): Kiba Akinori、Nakano Masahito、Hosokawa Miki、Galis Ivan、Nakatani Hiroko、Shinya Tomonori、Ohnishi Kouhei、Hikichi Yasufumi
  • Journal Title: Journal of Experimental Botany Volume: 71 Issue: 16 Pages: 5027-5038
  • DOI: 10.1093/jxb/eraa233
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comprehensive identification of PTI suppressors in type III effector repertoire reveals that Ralstonia solanacearum activates jasmonate signaling at two different steps. (2019)
  • Author(s): Nakano, M. and Mukaihara, T.
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 20 Issue: 23 Pages: 5992-5992
  • DOI: 10.3390/ijms20235992
  • NAID: 120006816634
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The type III effector RipB from Ralstonia solanacearum RS1000 acts as a major avirulence factor in Nicotiana benthamiana and other Nicotiana species. (2019)
  • Author(s): Nakano, M. and Mukaihara, T.
  • Journal Title: Molecular Plant Pathology Volume: 20 Issue: 9 Pages: 1237-1251
  • DOI: 10.1111/mpp.12824
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ralstonia solanacearum type III effector RipAL targets chloroplasts and induces jasmonic acid production to suppress salicylic acid-mediated defense responses in plants (2018)
  • Author(s): Nakano, M. and Mukaihara, T.
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 59 Pages: 2576-2589
  • DOI: 10.1093/pcp/pcy177
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 青枯病菌における新規な非病原力エフェクターの同定 (2019)
  • Author(s): 中野真人，向原隆文
  • Organizer: 平成31年度 日本植物病理学会
• [Presentation] 植物ホルモン情報伝達経路を標的とする青枯病菌エフェクターの探索と機能解析 (2018)
  • Author(s): 中野真人，向原隆文
  • Organizer: 平成30年度 日本植物病理学会関西部会