植物ー病原菌相互作用の集団ゲノミックス解析

• 研究領域: ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成
• 研究課題/領域番号: 23113009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 公益財団法人岩手生物工学研究センター
• 研究代表者: 寺内 良平 公益財団法人岩手生物工学研究センター, その他部局等, その他 (50236981)
• 研究分担者: 齋藤 宏昌 (公財)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 (20414336) ; 吉田 健太郎 (財)岩手生物工学研究センター, 生命科学研究部, 研究員 (40570750)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 108,810千円 (直接経費: 83,700千円、間接経費: 25,110千円); 2015年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2014年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2013年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2012年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2011年度: 33,020千円 (直接経費: 25,400千円、間接経費: 7,620千円)
• キーワード: 共進化 / ゲノム解析 / イネ / いもち病菌 / 植物 / 病原菌 / 自然選択 / 集団遺伝学 / 全ゲノム解析 / シーケンス / 耐病性

研究成果の概要

植物と病原菌の相互作用は、互いの生物に強力な自然選択をもたらす。こうした自然選択は、それぞれの生物種のゲノム上にその痕跡を残す。近年のゲノム解読技術の進展により、生物間相互作用がもたらす自然選択をゲノム解析から明らかにすることが可能となった。本課題では、こうした技術により同定されたイネ抵抗性タンパク質といもち病菌のエフェクタータンパク質の相互作用の分子機構を解明した。さらに、イネを材料に、選択が働いた遺伝子領域をゲノムシーケンスにより迅速に同定する技術を開発した。

研究成果

• [国際共同研究] The Sainsbury Laboratory/John Innes Centre(英国)
• [国際共同研究] Frankfurt University(Germany)
• [国際共同研究] INRA(France)
• [雑誌論文] A chloroplast-localized protein LESION AND LAMINA BENDING affects defense and growth responses in rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamiru, M., Takagi, H., Abe, A., Yokota, T., Kanzaki, H., Okamoto, H., Saitoh, H., Takahashi, H., Fujisaki, K., Oikawa, K., Uemura, A., Natsume, S., Jikumaru, Y., Matsuura, H., Umemura, K., Terry, M. J., Terauchi, R.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 210 号: 4 ページ: 1282-1297
  • DOI: 10.1111/nph.13864
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Whole genome sequencing approaches to understand Magnaporthe-rice interactions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Terauchi, R., Kanzaki, H., Fuijsaki, K., Takagi, H., Abe, A., Yoshida, K., Okuyama, Y., Tamiru, M., Saitoh, H.
  • 雑誌名: Physiological and Molecular Plant Pathology 巻: 94 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.pmpp.2016.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] WIPPER: an accurate and efficient field phenotyping platform for large-scale applications (2015)
  • 著者名/発表者名: Utsushi, H., Abe, A., Tamiru, M., Ogasawara, Y., Obara, T., Sato, E., Ochiai, Y., Terauchi, R., Takagi, H.
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 65 号: 3 ページ: 285-289
  • DOI: 10.1270/jsbbs.65.285
  • NAID: 130005088162
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rice Exo70 interacts with a fungal effector, AVR-Pii and is required for AVR-Pii-triggered immunity (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujisaki, K., Abe, Y., Ito, A., Saitoh, H., Yoshida, K., Kanzaki H., Kanzaki, E., Utsushi, H., Yamashita, T., Kamoun, S. and Terauchi, R.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 83 号: 5 ページ: 875-887
  • DOI: 10.1111/tpj.12934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural basis of pathogen recognition by an integrated HMA domain in a plant NLR immune receptor. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maqbool, A., Saitoh, H., Franceschetti, M., Stevenson, C.E.M., Uemura, A., Kanzakii, H., Kamoun, S., Terauchi, R., Banfield, M. J.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4 ページ: 1-24
  • DOI: 10.7554/elife.08709
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A cytochromoe P450, OsDSS1, is involved in growth and drought stress responses in rice (Oryza saliva L.) (2015)
  • 著者名/発表者名: Tamiru, M., Undan, J. R., Takagi, H., Abe, A., Yoshida, K., Undan, J. Q., Natsume, S., Uemura, A., Saitoh, H., Matsumura, H., Urasaki, N., Yokota, T., Terauchi, R.
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology 巻: 88 号: 1-2 ページ: 85-99
  • DOI: 10.1007/s11103-015-0310-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MutMap accelerates breeding of a salt-tolerant rice cultivar (2015)
  • 著者名/発表者名: Takagi, H., Tamiru, M., Abe, A., Yoshida, K., Uemura, A., Yaegashi, H., Obara, T., Oikawa, K., Utsushi, H., Kanzaki, E., Mitsuoka, C., Natsume, S., Kosugi, S., Kanzaki, H., Matsumura, H., Urasaki, N., Kamoun, S., Terauchi, R.
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 巻: 33 号: 5 ページ: 445-449
  • DOI: 10.1038/nbt.3188
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Harvesting the promising fruits of genomics: applying genome sequencing technologies to crop breeding (2014)
  • 著者名/発表者名: Varshney, R. K., Terauchi, R., McCouch, S. R.
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 12 号: 6 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001883
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The NB-LRR proteins RGA4 and RGA5 interact functionally and physically to confer disease resistance (2014)
  • 著者名/発表者名: Cesari, S., Kanzaki, H., Fujiwara, T., Bernoux, M., Chalvon, V., Kawano, Y., Shimamoto, K., Dodds, P., Terauchi, R., Kroj, T.
  • 雑誌名: EMBO Journal 巻: 33 号: 17 ページ: 1941-1959
  • DOI: 10.15252/embj.201487923
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The rice (Oryza saliva L.) LESION MIMIC RESEMBLING, which encodes an AAA-type ATPase, is implicated in defense response (2014)
  • 著者名/発表者名: Fekih, R., Tamiru, M., Kanzaki, H., Abe, A., Yoshida, K., Kanzaki, E., Saitoh, H., Takagi, H., Natsume, S., Undan, J. R., Undan, J, Terauchi, R.
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Genomics 巻: 290 号: 2 ページ: 611-622
  • DOI: 10.1007/s00438-014-0944-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The tillering phenotype of the rice plastid terminal oxidase (PTOX) loss-of-function mutant is associated with strigolactone deficiency (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamiru,M., Abe,A., Utsushi,H., Yoshida,K., Takagi,H., Fujisaki,K., Undan,J.R., Rakshit,S., Takaichi,S., Jikumaru,Y., Yokota,T., Terry,M.J., Terauchi,R.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 202 号: 1 ページ: 116-131
  • DOI: 10.1111/nph.12630
  • 査読あり
• [雑誌論文] MoST1 encoding a hexose transporter-like protein is involved in both conidiation and mycelial melanization of Magnaporthe oryzae. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saitoh, H., HIrabuchi, A., Fujisawa, S., Mitsuoka, C., Terauchi, R. Takano, Y.
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Letters 巻: 352 号: 1 ページ: 104-113
  • DOI: 10.1111/1574-6968.12369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct secretion systems facilitate tissue invasion by the rice blast fungus Magnaporthe oryzae. (2013)
  • 著者名/発表者名: Giraldo, M.C., Dagdas, Y.F., Gupta, Y.K., Mentlak, T.A., Yi, M., Martinez-Rocha, A.L., Saitoh, H., Terauchi, R., Talbot, N.J., Valent, B.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 1996-1996
  • DOI: 10.1038/ncomms2996
  • 査読あり
• [雑誌論文] MutMap-Gap:whole-genome resequencing of mutant F2 progeny bulk combined with de novo assembly of gap regions identifies the rice blast resistance gne Pii (2013)
  • 著者名/発表者名: Takagi,H., Uemura,A., Yaegashi,H., Tamiru, M., Abe, A., Mitsuoka,C., Utsushi,H., Natsume,S., Kanzaki,H., Matsumura,H., Saitoh,H., Yoshida,K., Cano,L.M., Kamoun,S., Terauchi,R.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 200 号: 1 ページ: 276-283
  • DOI: 10.1111/nph.12369
  • 査読あり
• [雑誌論文] MutMap+ : Genetic mapping and mutant identification without crossing in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Fekih, R., Takagi, H., Tamiru, M., Abe, A., Natsume, S., et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 7 ページ: e68529-e68529
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068529
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2013)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Kosugi, Satoshi Natsume, Kentaro Yoshida, Daniel MacLean, Liliana Cano, Sophien Kamoun, and Ryohei Terauchi
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 10 ページ: e75402-e75402
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0075402
  • 査読あり
• [雑誌論文] QTL-seq: rapid mapping of quantitative trait loci in rice by whole genome resequencing of DNA from two bulked populations (2013)
  • 著者名/発表者名: TAKAGI, H.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 74 号: 1 ページ: 174-183
  • DOI: 10.1111/tpj.12105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deployment of the Burkholderia glumae type III secretion system as an efficient tool for translocating pathogen effectors to monocot cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sharma S, Sharma S, Hirabuchi A, Yoshida K, Fujisaki K, Ito A, Uemura A, Terauchi R, Kamoun S, Sohn KH, Jones JDG, Saitoh H.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 74 号: 4 ページ: 701-712
  • DOI: 10.1111/tpj.12148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome sequencing reveals agronomically important loci in rice using MutMap (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe Akira, Kosugi Shunichi, Yoshida Kentaro, Natsume Satoshi, Takagi Hiroki, Kanzaki Hiroyuki, Matsumura Hideo, (他 7 名 , 7 番 目)
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 巻: 30 号: 2 ページ: 174-178
  • DOI: 10.1038/nbt.2095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutation in <i>OsLMS</i>, a gene encoding a protein with two double-stranded RNA binding motifs, causes lesion mimic phenotype and early senescence in rice (<i>Oryza sativa</i> L.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Undan JR, Tamiru M, Abe A, Yoshida K, Kosugi S, Takagi H, Yoshida K, Kanzaki H, Saitoh H, Fekih R, Sharma S, Undan J, Yano M, Terauchi R.
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 87 号: 3 ページ: 169-179
  • DOI: 10.1266/ggs.87.169
  • NAID: 10030945208
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole genome sequencing and future breeding of rice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Terauchi, R., Abe, A., Takagi, H., Yoshida, K., Kosugi, S., Natsume, S., Yaegashi, H, Kanzaki, H., Matsumura, H., Mitsuoka, C., Utsushi, H., Tamiru, M.
  • 雑誌名: J. Plant Biochem. Biotechnol. 巻: 21 号: S1 ページ: 10-14
  • DOI: 10.1007/s13562-012-0133-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arms race co-evolution of Magnaporthe oryzae AVR-Pik and rice Pik genes driven by their physical interactions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanzaki H, Yoshida K, Saitoh H, Fujisaki K, Hirabuchi A, Alaux L, Fournier E, Tharreau D, Terauchi R.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 72 号: 6 ページ: 894-907
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.05110.x
  • 査読あり
• [学会発表] Towards understanding molecular co-evolution of Magnaporthe and rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Terauchi R.
  • 学会等名: The 11th US-Japan Scientific Seminar
  • 発表場所: Kagawa International Hall, Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2015-10-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Genome sequencing and modern breeding (2015)
  • 著者名/発表者名: Terauchi R.
  • 学会等名: 20th Japanese-German Symposium Agriculture and Food Supply Challenges and Perspectives
  • 発表場所: Potsdam University, Germany
  • 年月日: 2015-05-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Interaction between rice NLR Pik and Magnaporthe oryzae effector AVR-Pik (2015)
  • 著者名/発表者名: Terauchi, R.
  • 学会等名: NLR workshop at Schloss Ringberg
  • 発表場所: Tegern see, Germany
  • 年月日: 2015-05-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Magnaporthe-rice interactions as revealed by whole genome analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Terauchi R.
  • 学会等名: IS-MPMI XIV International Congress
  • 発表場所: Rhodos, Greece
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-10
  • 招待講演
• [学会発表] いもち病菌とイネ相互作用の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺内良平
  • 学会等名: 第５４回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 招待講演
• [学会発表] イネもみ枯細菌病III型分泌機構を利用したイネいもち病菌エフェクターの単子葉植物細胞内への移行 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤宏昌
  • 学会等名: 平成２５年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] Toward understanding Magnaporthe-rice interactions (2012)
  • 著者名/発表者名: TERAUCHI, R.
  • 学会等名: 30th New Phytologist Symposium: Immunomodulation by plant-associated organisms
  • 発表場所: Fallen Leaf Lake, California, USA
  • 年月日: 2012-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Toward understanding Magnaporthe-rice interactions (2012)
  • 著者名/発表者名: TERAUCHI, R.
  • 学会等名: 15th International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2012-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] Genomics reveals Magnaporthe-rice interactions (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺内良平
  • 学会等名: 9emes Rencontres de Phytopathologie-Mycologie de la Societe Francaise de Phytopathologie : Journees Jean Chevaugeon 2012
  • 発表場所: Aussois, France
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] 全ゲノム情報を活用したイネ－いもち病菌相互作用の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺内良平
  • 学会等名: 平成２４年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 近江八幡国民休暇村
  • 招待講演
• [学会発表] MutMap, MutMap+ & MutMap-Gap:次世代シーケンサーを用いた遺伝子単離技術
  • 著者名/発表者名: 高木宏樹, 八重樫弘樹, 植村亜衣子, 宇津志博恵, 夏目俊, 阿部陽, 寺内良平
  • 学会等名: 第１２４回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 招待講演
• [学会発表] 分子間相互作用によるイネ－いもち病菌の共進化
  • 著者名/発表者名: 寺内良平, 神崎洋之, 齋藤宏昌, 藤崎恒喜, 高木宏樹
  • 学会等名: 第１２４回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 招待講演
• [学会発表] 植物－病原菌相互作用の集団ゲノム解析
  • 著者名/発表者名: 寺内良平
  • 学会等名: 日本遺伝学会第８５回大会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 招待講演
• [学会発表] Toward understanding evolution and function of Magnaporthe oryzae effectors AVR-Pia, AVR-Pii and AVR-Pik
  • 著者名/発表者名: Terauchi,R., Saitoh,H., Kanzaki,H., Fujisaki,K., Takagi,H., Yoshida,K., Kamoun,S.
  • 学会等名: 6th International Rice Blast Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Whole genome analysis of rice-Magnaporthe interactions
  • 著者名/発表者名: Terauchi, R.
  • 学会等名: 10th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Beijing, China
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/genetics/study_report/terauchi/