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細菌・卵菌・ウイルス病害に対する新規「三重耐病性」の解析とその応用に向けた研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J07248
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
研究機関高知大学 (2014)
愛媛大学 (2013)

研究代表者

中野 真人  高知大学, 教育研究部総合科学系, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード植物病理学 / リン脂質 / ホスファチジン酸 / ホスホリパーゼ
研究実績の概要

三重耐病性を示す植物では病原体感染時においてリン脂質代謝に変化が認められた。そこで、三重耐病性の分子機構を明らかにするため、(1)植物免疫を活性化するリン脂質の探索、(2)植物免疫に関わるリン脂質代謝経路の同定と機能解析、(3)リン脂質シグナリングの下流因子の探索、を行った。
(1)三重耐病性植物から抽出したリン脂質や標準物質のリン脂質を植物に処理し、免疫応答を継時的に調べた。数十種類のリン脂質について調べたところ、ホスファチジン酸(PA)を処理した植物では防御反応に関わる活性酸素種の生成が増加した。また、PA処理はエリシター応答時の防御反応を顕著に促進した。これらの結果から、PAは免疫活性化能を有することが示唆された。
(2)PAは主にホスホリパーゼC(PLC)とホスホリパーゼD(PLD)経路から生産される。ベンサミアナタバコにおいて、3つのPLCと4つのPLDの完全長配列を新たに決定するとともに、各遺伝子を抑制した植物を作出して免疫応答を解析した。その結果、エリシター処理時に誘導される活性酸素種の生成や防御関連遺伝子の発現が低下していた。また、病原性青枯病菌感染時に見られる萎凋症状の進展が促進された個体や非病原性青枯病菌接種時に形成される過敏感細胞死が遅延した個体が見出された。これらの結果から、PA生合成に関わるPLC/PLD経路は、免疫応答の誘導に必須であることが示唆された。
(3)先述の二つの実験結果から、PAが免疫応答において重要な役割を担うことが明らかになった。PAによる免疫応答の活性化機構を明らかにするために、PAを処理した植物からタンパク質を抽出・濃縮し、二次元電気泳動に供試した。その結果、PA処理により複数のタンパク質スポットが量的・質的に変化した。このことから、PAは転写あるいは翻訳レベルで細胞内応答に影響を与えることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Silencing of DS2 aminoacylase-like genes confirms basal resistance to Phytophthora infestans in Nicotiana benthamiana2014

    • 著者名/発表者名
      Masahito Nakano, Masahiro Nishihara, Hirofumi Yoshioka, Kouhei Ohnishi, Yasufumi Hikichi, A kinori Kiha
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 9 号: 2 ページ: e28004-e28004

    • DOI

      10.4161/psb.28004

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppression of DS1 phosphatidic acid phosphatase confirms resistance to Ralstonia solanacearum in Nicotiana benthamiana2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakano, Masahiro Nishihara, Hirofumi Yoshioka, Kouhei Ohnishi, Yasufumi Hikichi, A kinori Kiba
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 号: 9 ページ: e75124-e75124

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0075124

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Involvement of Nicotiana benthamiana aminoacylase in plant immunity2014

    • 著者名/発表者名
      Nakano M. and Kiba A.
    • 学会等名
      The 3rd Korea-Japan Joint Symposium on Plant Pathology
    • 発表場所
      Pukyong National University (Korea)
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ベンサミアナタバコのアミノアシラーゼはジャガイモ疫病菌に対する基礎的抵抗性を負に制御する2014

    • 著者名/発表者名
      中野真人、西原昌宏、吉岡博文、木場章範
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県)
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of phospholipase C and D in plant immune responses against Ralstonia solanacearum2014

    • 著者名/発表者名
      Masahito Nakano and Akinori Kiba
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Signaling & Behavior
    • 発表場所
      University of Delhi, India
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] NOD2抑制ベンサミアナタバコはジャガイモ疫病菌に対して耐病性を示す2013

    • 著者名/発表者名
      中野真人、西原昌宏、吉岡博文、木場章範
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 青枯病菌-タバコ間相互作用におけるリン脂質代謝の関与2013

    • 著者名/発表者名
      中野真人、大西浩平、曵地康史、木場章範
    • 学会等名
      中国四国植物学会第70回大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of phospholipase C 2 and Da 1 in plant immune responses against Ralstonia solanacearum2013

    • 著者名/発表者名
      Masahito Nakano
    • 学会等名
      Asian Symposium Plant Lipids
    • 発表場所
      Kimdaejung Convention Center, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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