Advancing fundamental knowledge of NLR biology to enhance crop resistance against pathogens

Research Project

Project/Area Number	23K20042
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (International Leading Research )
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	寺内良平京都大学, 農学研究科, 教授 (50236981)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	藤崎恒喜公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 主任研究員 (30626510) 吉田健太郎京都大学, 農学研究科, 教授 (40570750) 堺俊之京都大学, 農学研究科, 助教 (50911682) 安達広明京都大学, 農学研究科, 特定助教 (60909513) 高野義孝京都大学, 農学研究科, 教授 (80293918) 大津美奈奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80913590) 清水元樹公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主任研究員 (90734343)
Project Period (FY)	2023-11-17 – 2030-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥682,500,000 (Direct Cost: ¥525,000,000、Indirect Cost: ¥157,500,000) Fiscal Year 2029: ¥107,250,000 (Direct Cost: ¥82,500,000、Indirect Cost: ¥24,750,000) Fiscal Year 2028: ¥107,250,000 (Direct Cost: ¥82,500,000、Indirect Cost: ¥24,750,000) Fiscal Year 2027: ¥107,250,000 (Direct Cost: ¥82,500,000、Indirect Cost: ¥24,750,000) Fiscal Year 2026: ¥107,250,000 (Direct Cost: ¥82,500,000、Indirect Cost: ¥24,750,000) Fiscal Year 2025: ¥107,250,000 (Direct Cost: ¥82,500,000、Indirect Cost: ¥24,750,000) Fiscal Year 2024: ¥94,250,000 (Direct Cost: ¥72,500,000、Indirect Cost: ¥21,750,000) Fiscal Year 2023: ¥52,000,000 (Direct Cost: ¥40,000,000、Indirect Cost: ¥12,000,000)
Keywords	作物耐病性 / 病原菌 / 植物 / NLR / 抵抗性育種 / 抵抗性タンパク質 / 植物病害防除 / イネ / コムギ / ウリ類
Outline of Research at the Start	病害防除は、世界の食糧安全にとって最重要課題である。最も有効な手段は、Nucleotide-binding Leucine-rich repeat Receptors (NLRs) 遺伝子の利用である。本提案では、重要作物イネ、コムギ、ウリ科作物とそれらの病害を実験対象として、(1) NLRペアーとネットワークの探索、(2) NLR活性化機構の解明、(3) NLRの認識機構の解明、(4)NLR生物学の応用の研究を展開する。本研究は、日本計8名、英国計６名の先端研究者からなる共同研究体制により実施し、若手研究者を育成し、当重要分野の次世代の発展に寄与することを目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	病害防除は、世界の食糧安全にとって最重要課題である。最も有効な手段は、Nucleotide-binding Leucine-rich repeat Receptors (NLRs) 遺伝子の利用である。本課題では、重要作物イネ、コムギ、ウリ科作物とそれらの病害を実験対象として、(1) NLRペアーとネットワークの探索：各種作物ゲノム上のNLR遺伝子産物がどの程度ペアーやネットワークとして機能しているのか？(2) NLR活性化機構の解明: 複数のNLRタンパク質がいかに協調して抵抗性を発揮するのか？どのような高次構造をとるのか？(3) NLRの認識機構の解明：NLRタンパク質がどのような仕組みで病原菌エフェクターを認識するのか？(4)NLR生物学の応用:認識特異性を拡大したNLRをエンジニアできるか、持続可能な抵抗性品種を育成できるか？の問いに答える研究を展開する。本研究は、日本計8名、英国計６名の先端研究者からなる共同研究体制により実施する。本課題の成功により、植物NLR生物学の基礎解明および作物病害防除への貢献が期待される。若手研究者を育成し、当重要分野の次世代の発展に寄与することを目的とする。7年間の本課題の成功に向けて、今年度は研究実施体制の構築を着実に実施した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究実施体制の構築につとめ、２０２４年度から実質的な研究を開始する。
Strategy for Future Research Activity	２０２４年５月に、英国共同研究者グループを京都大学に招聘し、共同研究ワークショップおよびシンポジウムを開催する。多数の日本人学生、若手研究者が本行事に参加することが期待され、２０２４年度後半以降に英国への若手人材派遣と共同研究の開始が可能となる。さらに本課題遂行に必要な備品・機器等も完備し、実質的な研究が開始し、成果が着実に得られることが期待される。