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核局在卵菌綱植物病原菌エフェクターの罹病性誘導機構および病害抵抗性抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J02337
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物病理学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

浅井 秀太  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員(SPD)

研究期間 (年度) 2012 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2013年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2012年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードエフェクター / サリチル酸 / ジャスモン酸 / べと病菌
研究概要

植物と病原菌は、自身の存続をかけた攻防により共進化してきた。その中で、植物はより強固で複雑な病害抵抗性のシステムを獲得してきた。一方、植物病原菌はエフェクターと呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入し抵抗反応を抑制することで、感染を成立させている。
これまでに卵菌であるべと病菌(Hyaloperonospora arabidopsidis ; Hpa)において植物の抵抗反応を抑制しうる推定のエフェクターが多数同定されており、その内宿主植物細胞内において核に局在するエフェクターに注目している。
植物の病害抵抗性において重要な役割を果たすサリチル酸の応答遺伝子であるPR-1遺伝子の発現を組織化学的に評価したところ、Hpaが感染している細胞において特異的にPR-1の発現が抑制されていた。それによりHpaエフェクターがサリチル酸経路を抑制している可能性が考えられた。HaRxL44エフェクターはHpa接種3日後においてその発現が強く誘導され、Hpa接種3日後のシロイヌナズナおよびHaRxL44高発現シロイヌナズナにおいてジャスモン酸応答遺伝子の発現変動が見られた。また、HaRxL44は転写制御に関わるMediator複合体のsubunitであるMed19aと相互作用し、Med19aの分解を促進することを明らかとした。med19a欠損変異株はHaRxL44高発現シロイヌナズナと同様に恒常的なジャスモン酸応答様の遺伝子発現変動が見られた。ジャスモン酸はサリチル酸と拮抗的に働くことが知られていることから、HaRxL44高発現シロイヌナズナおよびmed19a欠損変異株におけるPR-1遺伝子発現変動を調べたところ、いずれにおいてもPR-1の顕著な発現減少が観察された。以上のことから、HaRxL44はMed19aを標的とすることで、サリチル酸応答を抑制し感染を優位に進めていることを明らかとした。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] A downy mildew effector attenuates salicylic acid-triggered immunity in Arabidopsis by interacting with the host mediator complex2013

    • 著者名/発表者名
      Caillaud M. -C., Asai S., Rallapalli G., Piquerez S. J. M., Fabro G., Jones J. D. G.
    • 雑誌名

      PLoS Biology

      巻: 11 号: 12 ページ: e1001732-e1001732

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.1001732

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The variable domain of a plant calcium-dependent protein kinase (CDPK) confers subcellular localization and substrate recognition for NADPH oxidase2013

    • 著者名/発表者名
      Asai S., Ichikawa T., Kobayashi M., Nomura H., Kamiyoshihara Y., Mori H., Kadota Y., Zipfel C., Jones J. D. G., Yoshioka H.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 288 号: 20 ページ: 14332-14340

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.448910

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitric oxide as a mediator for defense responses2013

    • 著者名/発表者名
      D. Bellin, S. Asai. M. Delledonne, H. Yoshioka
    • 雑誌名

      Molecular Plant-Microbe Interactions

      巻: 26 号: 3 ページ: 271-277

    • DOI

      10.1094/mpmi-09-12-0214-cr

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisms of Nuclear Suppression of Host Immunity by Effectors from the Arabidopsis Downy Mildew pathogen, Hyaloperonospora arabidopsidis (Hpa)2012

    • 著者名/発表者名
      M. -C. Caillaud, L. Wirthmueller, G. Fabro, S. J. M. Piquerez, S. Asai. N. Ishaque, J. D. G. Jones
    • 雑誌名

      Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology

      巻: 77 号: 0 ページ: 285-293

    • DOI

      10.1101/sqb.2012.77.015115

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] StCDPK5 confers resistance to late blight pathogen but increases susceptibility to early blight pathogen in potato via reactive oxygen species burst2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi, M. Yoshioka, S. Asai, H. Nomura, K. Kuchimura, H. Mori, N. Doke, H. Yoshioka
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 196 ページ: 223-237

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dissecting transcriptional regulation in the interaction between the oomycete pathogen Hyaloperonospora arabidopsidis and Arabidopsis by expression profiling of infections2013

    • 著者名/発表者名
      浅井 秀太
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
    • 発表場所
      Big Sky, MT, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dissecting transcriptional regulation in the interaction between the oomycete pathogen Hyaloperonospora arabidopsidis and Arabidopsis by expression profiling of infections2013

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 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(岐阜県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A series of effectors from the oomycete pathogen Hyaloperonospora arabidopsidis suppress salicylic acid-triggered immunity2013

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第54回 日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dissecting functions of Hyaloperonospora arabidopsidis effectors by transcriptome approach2012

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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