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植物トリプトファン代謝系を利用した炭疽病菌と共棲菌の同時制御技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0031
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 食料循環研究
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

西條 雄介  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50587764)

研究分担者 中尾 佳亮  京都大学, 工学研究科, 教授 (60346088)
藤田 美紀  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (70332294)
研究協力者 晝間 敬  
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード共生 / 植物 / 微生物 / 二次代謝 / 病害抵抗性 / 植物微生物相互作用 / 化学合成 / 植物免疫 / 内生菌 / 環境調和型植物生産 / 内生菌・共生菌 / 植物成長・生理 / 植物分子生理学 / 植物代謝調節 / 生体分子 / 有機化学
研究成果の概要

食料生産に甚大な被害を及ぼす植物病原菌の防除と植物の成長や生体防御に寄与する共棲菌の活用を同時に推進する技術の開発に向けて、病原糸状菌と共棲糸状菌が共存して病気の発現を抑えている仕組みの解明を進めた。ダイコン・小松菜などのアブラナ科植物から単離した共棲菌の中に、同時接種した病原菌の感染を抑制する植物保護菌(Colletotrichum属の一種、CgE)が含まれていた。CgEの植物保護機能には植物のエチレンを介した免疫系やトリプトファン由来の抗菌物質の産生経路が必要であることを示し、菌制御に有効な複数の代謝物質も同定した。また、CgEゲノムを解読し、近縁な病原菌株との比較ゲノム解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続的な食料生産技術の開発は世界的に喫緊の課題である。中でも、植物生産に甚大な被害を与える病原糸状菌(カビ)に対する作物保護技術を確立すること、並びに環境に低負荷で植物生産の増加を図ることは極めて重要な位置付けにある。植物が体表や組織内に病気を起こさずに宿している多様な共棲菌には植物の成長補助や生体防御に貢献するものが知られ、低肥料・持続型農業のシーズとして高い期待を集めている。したがって、上記の成果をベースに、一見相反する「病原糸状菌の防除」と「有用共棲菌の活用」を両立する技術の開発を推進することの意義は大きい。また、有効性が示された研究手法も他の系に活用が可能で、波及効果も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク植物育種科学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Pattern recognition receptors and signaling in plant-microbe interactions.2018

    • 著者名/発表者名
      Saijo Y, Loo EP, and Yasuda S.
    • 雑誌名

      Plant J

      巻: 93 号: 4 ページ: 592-613

    • DOI

      10.1111/tpj.13808

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identifying the target genes of SUPPRESSOR OF GAMMA RESPONSE 1, a master transcription factor controlling DNA damage response in Arabidopsis.2018

    • 著者名/発表者名
      Ogita N, Okushima Y, Tokizawa M, Yamamoto YY, Tanaka M, Seki M, Makita Y, Matsui M, Okamoto-Yoshiyama K, Sakamoto T, Kurata T, Hiruma K, Saijo Y, Takahashi N, Umeda M.
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: - 号: 3 ページ: 439-453

    • DOI

      10.1111/tpj.13866

    • 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] A look at plant immunity through the window of the multitasking coreceptor BAK1.2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Okada K, Saijo Y
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 38 ページ: 10-18

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2017.04.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NLR locus-mediated trade-off between abiotic and biotic stress adaptation in Arabidopsis2017

    • 著者名/発表者名
      Ariga Hirotaka、Katori Taku、Tsuchimatsu Takashi、Hirase Taishi et al.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 3 号: 6 ページ: 17072-17072

    • DOI

      10.1038/nplants.2017.72

    • NAID

      120006309713

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Host immunity-mediated control of endophytic/symbiotic microbes in plants.2017

    • 著者名/発表者名
      Lee, T.-H., Kitagawa, N., Hiruma, K. Saijo, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Biotechnology

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic control of defense signaling and priming in plants2016

    • 著者名/発表者名
      Espinas NA, Saze H, Saijo Y
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7 ページ: 1201-1201

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of sugar transporter activity for antibacterial defense in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Saijo Y, Nakagami H, Takano Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 354(6318) 号: 6318 ページ: 1427-1430

    • DOI

      10.1126/science.aah5692

    • NAID

      120005895801

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Endophyte-mediated control of fungal pathogenesis in Arabidopsis thaliana2019

    • 著者名/発表者名
      Pathompitaknukul K, Hiruma K and Saijo Y
    • 学会等名
      平成31年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] 糸状菌 Colletotrichum tofieldiae の種内比較から明らかになった Colletotrichum属菌の多様な宿主感染様式2018

    • 著者名/発表者名
      晝間 敬、杉田 亮平、田野井 慶太朗、佐藤 豊三、西條 雄介
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Colletotrichum endophyte-mediated control of fungal pathogenesis in Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Kuldanai Pathompitaknukul, Kei Hiruma and Yusuke Saijo
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Natural variations of interactions with a root-colonizing endophytic fungus in Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Shion Yamaguchi, Shigetaka Yasuda, Nozomi Kitagawa, Mutusumi Watanabe, Takayuki Tohge、Kei Hiruma, and Yusuke Saijo
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Tryptophan metabolite-based control of endophytic fungi in beneficial association with Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Shigetaka Yasuda, Kei Hiruma, Shion Yamaguchi, Lee Tae Hong, Semba Kazuhiko, Mutsumi Watanabe, Takayuki Tohge, Yoshiaki Nakao, Yusuke Saijo
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Colletotrichum endophyte-mediated control of fungal pathogenesis in Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Kuldanai Pathompitaknukul, Kei Hiruma and Yusuke Saijo
    • 学会等名
      5th Plant Genomics & Gene Editing Congress Asia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phosphate status-dependent control of interactions with pathogenic and endophytic fungi in Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Saijo
    • 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(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Endophyte-pathogen interactions of closely-related Colletotrichum fungi on the host Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Kuldanai Pathompitaknukul
    • 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(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の免疫システムと共棲微生物を介した環境適応2016

    • 著者名/発表者名
      西條 雄介
    • 学会等名
      第68回 日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Analysis for Protein Glycosylation of Pattern Recognition Receptors in Plants (Plant Pattern Recognition Receptors: Methods and Protocols2017

    • 著者名/発表者名
      Inokuchi T, Saijo Y
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

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