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感染植物アポプラストに分泌される植物-病原菌相互作用に関与するペプチド因子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 15H02433
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物保護科学
研究機関中部大学 (2018)
名古屋大学 (2015-2017)

研究代表者

柘植 尚志  中部大学, 応用生物学部, 教授 (30192644)

研究分担者 花田 耕介  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (50462718)
望田 啓子 (桑田啓子)  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (70624352)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2017年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワード植物病害 / 植物病原糸状菌 / 病原性 / 抵抗性 / 導管液 / プロテオーム解析 / エフェクター / 抗菌タンパク質 / 植物病理学 / 菌類 / 植物
研究成果の概要

土壌生息性糸状菌フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum)には、それぞれ異なる作物に萎凋性病害を引き起こす100以上の病原性系統(分化型)が存在する。本菌は、宿主作物の根から侵入、導管内で蔓延、全身感染し、萎凋・枯死を引き起こす。したがって、感染植物導管液には、病原菌の病原性因子(エフェクター)と植物の抵抗性因子が分泌されていると予想される。本研究では、メロンまたはトマトに感染する分化型を接種したメロン植物とトマト植物から導管液を回収し、それらに含まれる分泌タンパク質を検出した。さらに、検出したタンパク質から、病原菌のエフェクター、植物の抗菌性タンパク質を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フザリウム・オキシスポラム病原菌に対する有効な農薬は未だ開発されておらず、主な防除方法は抵抗性品種の利用と土壌消毒に限られている。本菌は、その被害の大きさと防除の困難さから、世界的に最重要病原菌のひとつに数えられており、その植物感染機構の解明は植物病理学分野の重要な研究課題である。本研究では、感染植物の導管液タンパク質の網羅的同定を研究基盤として、メロンまたはトマトに感染する分化型の新奇なエフェクターを同定するとともに、植物が導管液に分泌する新奇な抗菌性タンパク質を同定した。得られた成果は、植物―病原菌相互作用の新たな研究方法論に加え、重要病害の防除法を開発するための基盤情報を提供した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] シロイヌナズナでの短い遺伝子に特化したトランスクリプトームデータベースおよび過剰発現植物ライブラリーを利用した機能探索2019

    • 著者名/発表者名
      武田智之,花田耕介
    • 雑誌名

      植物の成長調節

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] AtPep3 is a hormone-like peptide that plays a role in the salinity stress tolerance of plants2018

    • 著者名/発表者名
      Nakaminami Kentaro、Okamoto Masanori、Higuchi-Takeuchi Mieko、Yoshizumi Takeshi、Yamaguchi Yube、Fukao Yoichiro、Shimizu Minami、Ohashi Chihiro、Tanaka Maho、Matsui Minami、Shinozaki Kazuo、Seki Motoaki、Hanada Kousuke
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 115 号: 22 ページ: 5810-5815

    • DOI

      10.1073/pnas.1719491115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Small coding genes hidden in plant genomes, encode multiple hormone-like peptides2019

    • 著者名/発表者名
      Hanada K
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Plant Biology 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 感染植物導管液に分泌されるメロンつる割病菌のエフェクターの同定2019

    • 著者名/発表者名
      范 環, 松本敏幸, 大空 岳, 桑田啓子, 森 仁志, 花田耕介, 柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Small coding genes hidden in plant genomes, encode hormone-like peptides2018

    • 著者名/発表者名
      Hanada K
    • 学会等名
      International Conference on Molecular Biology and Bioinformatics (ICMBB 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 防御強化を誘導するホルモン様ペプチドのシグナル伝達経路2018

    • 著者名/発表者名
      西村勇汰,鳥居怜平,近藤隆之,樋口美栄子,嶋田知生,深尾陽一朗,岡本昌憲,清水みなみ,吉積毅,中南健太郎,仁志蘭子,関原明, 篠崎一雄,松井南,多田安臣,野元美佳,柘植尚志,花田耕介
    • 学会等名
      第10回中国地域育種談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのペプチドライブラリーを利用した新規ホルモン様ペプチドの探索2018

    • 著者名/発表者名
      矢野俊通,金有王,武田智之,大林祝,花田耕介
    • 学会等名
      第10回中国地域育種談話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 植物ホルモンのシグナル伝達を阻害するペプチド性遺伝子の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      花田耕介
    • 学会等名
      筑波大学・形質転換植物デザイン研究拠点研究セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 感染植物のプロテオーム・トランスクリプトーム解析によるメロンつる割病菌の病原性関連遺伝子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      范 環、松本敏幸、大空 岳、桑田啓子、森 仁志、花田耕介、柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      アイーナ・いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2017-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 感染植物のプロテオーム・トランスクリプトーム解析によるメロンつる割病菌の病原性関連遺伝子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      范 環,松本敏幸,大空 岳,桑田 啓子,森 仁志,花田 耕介,柘植 尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規イオン化法DIUTHAMEによるMALDI-TOFMS測定2017

    • 著者名/発表者名
      桑田啓子,伊藤佳世子,大村孝幸,小谷政弘,内藤康秀
    • 学会等名
      日本質量分析学会第65回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] モデル植物のシロイヌナズナに存在する生理活性ペプチドの網羅的探索2017

    • 著者名/発表者名
      花田耕介
    • 学会等名
      第41回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感染植物の導管液プロテオーム解析によるメロンつる割病菌の病原性関連遺伝子の同定2016

    • 著者名/発表者名
      大空岳,安藤佑以,桑田啓子,森仁志,花田耕介,柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションホール,岡山県岡山市
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メロンつる割病菌の転写制御因子Fow2によって制御される病原性関連遺伝子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      松本敏幸,村瀬良太,大空岳,飯田祐一郎,桑田啓子,花田耕介,柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションホール,岡山県岡山市
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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