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大規模変異体集団を活用した根寄生植物抵抗性トマト系統の同定

研究課題

研究課題/領域番号 16H04875
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸科学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

青木 考  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (30344021)

研究協力者 斉藤 純奈  
宮脇 礼佳  
江川 美菜子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード寄生植物 / トマト / 発芽後抵抗性 / Phelipanche / 抵抗性 / 野生近縁種 / Phelipanche aegyptiaca / Solanum pennellii / Orobanche / 抵抗性系統 / 変異体 / Cuscuta / 細胞壁 / 維管束 / 突然変異誘発系統
研究成果の概要

地中海沿岸、南米を中心としてトマトに大きな被害をもたらしている根寄生植物Phelipanche aegyptiacaに対して発芽後抵抗性を示すトマト系統を、EMS突然変異系統、野生近縁種、変異固定系統から探索した。この中で野生近縁種の中からSolanum pennelliiに抵抗性が見出され、近親交配系統を用いた解析により11ゲノム領域に原因遺伝子が散在していることがわかった。さらに原因遺伝子の特定を進めている。また発芽を抑制することで寄生を減少させられるであろうと推定されていたccd8変異系統に対してP. aegyptiaca寄生試験を実施し、実際に寄生率が減少することを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

根寄生植物によるトマトの被害は世界中で大きな問題となっている。これに抵抗性を示すトマト系統は、根寄生植物の発芽刺激物質であるストリゴラクトン生合成欠損系統に限られていた。本研究では、従来の抵抗性とは異なり、発芽後寄生植物がトマトに付着した後の段階で発揮される抵抗性を探索し、野生近縁種S. pennelliiの中にその性質があることを見出し原因遺伝子同定への歩を進めた。この発芽後抵抗性は、発芽を抑制することによる抵抗性と併せて、根寄生植物へのより強固な抵抗性保持につながると考えられ、世界各地でのトマト生産を助けるものとなると思われる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Low Infection of Phelipanche aegyptiaca in Micro-Tom Mutants Deficient in CAROTENOID CLEAVAGE DIOXYGENASE 82018

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Shoko、Tsutsumi Takuya、Fukushima Shunsuke、Okabe Yoshihiro、Saito Junna、Katayama Mina、Shindo Masato、Yamada Yusuke、Shimomura Koichiro、Yoneyama Kaori、Akiyama Kohki、Aoki Koh、Ariizumi Tohru、Ezura Hiroshi、Yamaguchi Shinjiro、Umehara Mikihisa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 9 ページ: 2645-2645

    • DOI

      10.3390/ijms19092645

    • NAID

      120007133661

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differentiation of vascular elements in haustoria of Cuscuta japonica.2018

    • 著者名/発表者名
      Kohki Shimizu, Koh Aoki
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 13 号: 3 ページ: e1445935-e1445935

    • DOI

      10.1080/15592324.2018.1445935

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Organization of vascular cells in the haustorium of the parasitic flowering plant Cuscuta japonica.2018

    • 著者名/発表者名
      Kohki Shimizu, Akitaka Hozumi, Koh Aoki
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 59 号: 4 ページ: 715-723

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx197

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phloem-Conducting Cells in Haustoria of the Root-Parasitic Plant Phelipanche aegyptiaca Retain Nuclei and Are Not Mature Sieve Elements.2017

    • 著者名/発表者名
      Ekawa M, Aoki K
    • 雑誌名

      Plants (Basel)

      巻: 6 号: 4 ページ: 60-60

    • DOI

      10.3390/plants6040060

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 寄生植物と宿主植物の相互作用における細胞内膜輸送の関与2019

    • 著者名/発表者名
      宮脇礼佳、青木考
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トマトIntrogression linesを用いた根寄生植物Phelipanche aegyptiacaの発芽後抵抗性を示す遺伝子の同定2019

    • 著者名/発表者名
      斉藤純奈、青木考
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Exploration of new resistance of tomato to a root parasitic plant, Phelipanche aegyptiaca.2018

    • 著者名/発表者名
      Junna Saito, Koh Aoki
    • 学会等名
      The 15th Japan Solanaceae Consortium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of new resistance of tomato to a root parasitic plant, Phelipanche aegyptiaca.2018

    • 著者名/発表者名
      Junna Saito, Koh Aoki
    • 学会等名
      The 15th Solanaceae Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Connecting interface of tomato with a root parasitic plant Phelipanche aegyptiaca can be a potential target for post-haustorial resistance.2018

    • 著者名/発表者名
      Minako Ekawa, Junna Saito, Koh Aoki
    • 学会等名
      The 15th Solanaceae Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 寄生植物吸器における通導細胞分化2018

    • 著者名/発表者名
      青木考,江川美菜子,清水皇稀,藤原大輝,ベラ スブハンカール
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 茎寄生植物Cuscuta japonicaの吸器における維管束分化関連遺伝子の発現2018

    • 著者名/発表者名
      清水皇稀、穂積亮敬、青木考
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Symplasmic continuity between Orobanche aegyptiaca and the host2017

    • 著者名/発表者名
      江川美菜子、青木考
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Expression of genes involved in vascular differentiation in haustorium of Cuscuta japonica.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu K, Hozumi A, Aoki K、
    • 学会等名
      World Congress on Parasitic Plants 14
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Apoplastic and symplastic interactions between parasitic plants and host plants.2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Hozumi A, Ekawa M, Shimizu K, Yokoyama R, Nishitani K
    • 学会等名
      World Congress on Parasitic Plants 14
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 根寄生植物Orobanche aegyptiacaと宿主植物間のシンプラスミックな接続形成2017

    • 著者名/発表者名
      江川美菜子,青木考
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of the transformation method of root parasitic plant Orobanche aegyptiaca2016

    • 著者名/発表者名
      江川美菜子、青木考
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞生物学会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部、上田
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 機能ゲノム科学研究グループ

    • URL

      https://www.kohaokilab.com/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2016 実績報告書
  • [備考] 機能ゲノム科学研究室

    • URL

      https://www.kohaokilab.com/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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