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リゾチーム遺伝子を導入した青枯れ病抵抗性トランスジェニック・ナス科作物の育種

研究課題

研究課題/領域番号 09356002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 植物保護
研究機関岡山大学

研究代表者

山田 哲治  岡山大学, 農学部, 教授 (00191320)

研究分担者 一瀬 勇規  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (50213004)
田原 誠  岡山大学, 農学部, 教授 (50274014)
小澤 英徳  日本たばこ産業株式会社, 葉たばこ研究所, 研究員
田中 博  日本たばこ, 葉たばこ研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
17,600千円 (直接経費: 17,600千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1997年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
キーワードリゾチーム / 溶菌酵素 / タバコ / フェニルアラニンアンモニアリアーゼ / シスエレメント / フェニルアラニンアンモリアリアーゼ / 枯れ病菌 / リゾチーム遺伝子 / PAL / フェニールアラニンアンモニア・リアーゼ / エンドウ / トランスジェニック / ナス科植物 / 青枯れ病 / 遺伝子組換え
研究概要

ナス科植物の青枯れ病・立枯病の防除には、化学的な方法、耕種的な方法および抵抗性品種の導入などが用いられてきたが、被害を皆無にするような防除方法は確立されていない。そこで本研究では、タバコ立枯病細菌感染ファージP4282からリゾチーム遺伝子を同定・単離し、さらに申請者らが長年に渡って研究してきた根組織特異的に発現するエンドウ・PAL(フェニールアラニンアンモニアリアーゼ)遺伝子のプロモータを利用し、ファージ・リゾチーム遺伝子とPALプロモータを連結したキメラ遺伝子をトマト・タバコ植物体に導入して、青枯れ・立枯れ病抵抗性トランスジェニック植物体を作出することを目的としたものである。
本研究の成果として特に以下の内容は意義が大きいものと考えている。
1.タバコ立枯病細菌に感染するファージP4282からリゾチームタンパク質を単離精製し、対応する遺伝子の単離、構造解析を行った。
2.エンドウのPAL1プロモーター中の発現制御シスエレメント(Box I,Box II,Box IV)をタンデムにリピートさせた高発現型強力プロモーターを開発した。本プロモーターは特に根にでCaMV35Sプロモーターの6.5倍の高い発現を示した。
3.恒常的に高発現するCaMVの35Sプロモーター、エンドウPAL1プロモーター及び上記リピートプロモーターとリゾチーム遺伝子を融合し、タバコに導入して形質転換体を作出した。
4.上記のリゾチーム遺伝子を発現させた形質転換タバコでは高い溶菌活性を確認した。
5.PAL1プロモーターとGUS遺伝子の融合遺伝子を組込んだ形質転換タバコに、LUX遺伝子を導入した青枯れ病菌を接種することにより病原菌の挙動と植物の防御応答を同時に解析できるモニタリングシステムを確立した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] Seki, H.: "Combined effects of multiple cis-acting elements in elicitor-mediated activation of PSCHS1 gene"Plant Cell Physiology. 38. 96-100 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito. M.: "Molecular evolution and the functional relevance of the pea chalcone synthase genes"Molecular General Genetics. 255. 28-37 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamata, S.: "Temporal and spatial pattern of expression of the pea phenylalanine ammonia-lyase gene 1 promoter in transgenic tobacco"Plant Cell Physiology. 38. 792-803 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y.: "Functional Analysis of the Putative cis-elements Involved in Activation by Elicitor and Deactivation by Suppressor in the Promoter of a Pea Gene for Phenylalanine Ammonia-lyase (PSPAL1)"Plant Cell Physiology. 38. 1403-1408 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichinose, Y.: "Cis-regulatory elements and trans-acting factors involved in the activation of a member of elicitor-responsive pea chalcone synthase gene family, PSCHS2"Scientific Reports of the Faculty of Agriculture Okayama University. 87. 91-97 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki, H.: "Changes in in vivo DNA-protein interactions in pea phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase gene promoter induced by fungal signal molecules"Plant Cell Physiology. 40. 88-95 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田哲治: "分子レベルからみた植物の耐病性"秀潤社. 9 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi: "Plant-Microbe Interactions Vol. 4"APS Press. 41 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田哲治: "植物と病原体の情報応答機構"日本植物病理学会. 9 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田哲治: "環境応答・適応の分子機構"共立出版. 7 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada: "Delivery of Pathogen Signals to Plants"APS Press. 10 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki, H.: "Combined effects of multiple cis-acting elements in elicitor-mediated activation of PSCHS1 gene"Plant Cell Physiology. 38. 96-100 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, M.: "Molecular evolution and the functional relevance of the pea chalcone synthase genes"Mol. Gen. Genet.. 255. 28-37 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawamata, S.: "Temporal and spatial pattern of expression of the pea phenylalanine ammonia-lyase gene1 promoter in transgenic tobacco"Plant Cell Physiology. 38. 792-803 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y: "Functional Analysis of the Putative cis-elements Involved in Activation by Elicitor and Deactivation by Suppressor in the Promoter of a Pea Gene for Phenylalanine Ammonia-lyase (PSPAL1)"Plant Cell Physiology. 38. 1403-1408 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichinose, Y.: "Cis-regulatory elements and trans-acting factors involved in the activation of a member of elicitor-responsive pea chalcone synthase gene family, PSCHS2"Scientific Reports of the Faculty of Agriculture Okayama University. 87. 91-97 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Seki, H.: "Changes in in vivo DNA-protein interactions in pea phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase gene promoter induced by fungal signal molecules"Plant Cell Physiology. 40. 88-95 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sriprasertsak, P.: "Expression of the chimeric pea PSPAL2 promoter in transgenic tobacco in response to fungal ingress and injury"Annals of the Phytopathological Society of Japan. 65. 123-130 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "Structural analysis of a putative hypovirulent plasmid, Pjtps1, found in a spontaneous avirulent mutant of Ralstonia solanacearum"Annals of the Phytopathological Society of Japan. 65. 184-188 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, H.: "Functional analysis of retrotransposons in pea"Plant Cell Physiology. 40. 933-941 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imura, Y.: "Importance of AC-rich Element on Pea Phenylalanine Ammonia-Lyase Gene 1 Promoter for Expression Induced by Nonpathogen Attack"Journal of General Plant Pathology. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, T: "Plant Disease Resistance : A New Frontier in Plant Science"Shujunsha. 9 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiraishi, T.: "Plant-Microbe Interactions Vol. 4"APS Press. 41 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, T.: "Mechanisms of Signal Transduction in Plant-Microbe Interactions"Phytopathological Society of Japan. 9 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, T.: "Nolecular Mechanisms of Response and Adaptation to Environmental Stimuli"Kyoritsu-Pub. 7 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, T.: "Delivery of Pathogen Signals to Plants"APS Press (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sriprasertsak,P.: "Expression of the chimeric pea PSPAL2 promoter in transgenic tobacco in response to fungal ingress and injury"Annals of the Phytopathological Society of Japan. 65. 123-130 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,R.: "Structural analysis of a putative hypovirulent plasmid, pJTPS1, found in a spontaneous avirulent mutant of Ralstonia solanacearum"Annals of the Phytopathological Society of Japan. 65. 184-188 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,H.: "Functional analysis of retrotransposons in pea"Plant Cell Physiology. 40. 933-941 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Imura,Y.: "Importance of AC-rich Element on Pea Phenylalanine Ammonia-Lyase Gene 1 Promoter for Expression Induced by Nonpathogen Attack"Journal of General Plant Pathology. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山田哲治: "環境応答・適応の分子機構"共立出版. 7 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada: "Delivery of Pathogen Signals to Plants"APS Press. 10 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakata,H.et al.(他7名): "Cloning and Structural Characterization ofhrp Locus of Pseudomonas syringae pv. pisi." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,R et al.((他7名): "Structural analysis of a putative hypovirulent plasmid,pJTPS1,found in a spontaneous avirulent mutant of Ralstonia solanacearum." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.64. 485-487 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sriprasertsak,P.,et al.: "Expression of the chimeric pea PSPAL2 promoter upon fungal ingression in transgenic tobacco. Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.in press." Ann.Phytopashol.Soc.Jpn.(in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toyoda,K.,et al.: "Co-purification of plasma-membrane ATPase and phosphatidylinositol kinase from pea plasma membranes." Interaction between cell wall and plasma membrane via RGD motif is implicated in plant. defense response.39. 1245-1249

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,et al.: "Structural analysis of a putative hypovirulent plasmid,pJTPS1,found in a spontaneous avirulent mutant of Ralstonia solanacearum." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.(印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Seki,H.et al.: "Changes in in vivo DNA-protein interactions in pea phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase gene promoter induced by fungal signal molecules." Plant Cell Physiol.(in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi,T.et al.(他7名): "Plant Microbe Interaction.(ed.G.Stacy & N.T.Keen) Supressors as a factor determining plant-pathogen specificity." The American Phytopathol.Soc., 41 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 白石友紀 他: "植物細胞壁が病原菌を認識する" 化学と生物, 8 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Seki et al.: "Combined effects of multiplecis elements in elicitor-mediated activation of PSCHS1 gene." Plant Cell Physiol. 38. 96-100 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka et al.: "dad-1,a putative programmed cell death suppressor gene in rice." Plant Cell Physiol. 38. 379-383 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ito et al.: "Molecular evolution and the functional relevance of the pea chalcone synthase genes." Mol.Gen.Genet. 255. 28-37 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamata et al.: "Temporal and spatial pattern of expression of the pea phenylalanine ammonia-lyase genel promoter in transgenic tobacco." Plant Cell Physiol. 38. 792-803 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Amano et al.: "Association between ion fluxes and defense responses in pea ans cowpea tissues." Plant Cell Physiol. 38. 698-706 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kiba et al.: "Superoxide generation in extracts from isolated plant cell walls is regulated by fungal signal molecules." Phytopahol. 87. 846-852 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami,Y.et al.: "The effects of expression of procaryotic-type iaa genes in Agrobacterium tumefaciems on plant tumorigenicity." Ann.Phytopathol.Soc.Jpn.63. 377-380 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami,Y.et al.: "Functional analysis of the putative cis-elements involved in activation by elicitor and deactivation by suppressor in the promoter of a pea gene for phenylanine ammonia-lyase(PSPALI)." Plant Cell Physiol. 38. 1403-1408 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi,T.et al.: "Suppressons as a key factor for determination of host plants-pathogenicmicrobes specificity." Plant Microbe Interaction. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shiraishi,T.et al.: "The role of Suppressors in determining hasr-parasite specificities plant cells." International Review of Cytology. 172. 55-93 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山田哲治 他: "植物化学調節 植物の病害抵抗性機構-特にサプレッサーについて-" (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山田哲治、島本 功、渡辺雄一郎監修: "分子レベルから見た植物" (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山田哲治 他: "目で見る植物の耐病性、分子レベルからみた植物の耐病性" 秀油社、東京, (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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