感染に関わる宿主植物因子の網羅的特定を介したファイトプラズマ防除戦略の基盤構築

• 研究課題/領域番号: 17H06618
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 北沢 優悟 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (50803160)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ファイトプラズマ / 感染機構 / 宿主因子

研究成果の概要

本研究では、難培養性植物病原細菌ファイトプラズマの植物への高効率接種系を構築した。本接種系を用いて様々な遺伝的背景を持つシロイヌナズナ個体にファイトプラズマを接種し病徴の進展を観察した結果、ファイトプラズマ感染に起因する病徴の進展には植物ホルモン関連因子が寄与していることが示唆された。加えて、本接種系を活用したファイトプラズマに対する薬剤スクリーニング系を構築し、ファイトプラズマに対して有効な新規薬剤を複数特定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ファイトプラズマの病徴の進展と植物ホルモンとの間の関連性が示唆されたが、これはファイトプラズマという特異な細菌がどのように宿主と関わり感染を成立させるかを明らかにする上で重要な知見である。加えて、本研究で確立した接種系により、これまで研究手法が限られていたファイトプラズマの研究が容易になることが見込まれる。したがって、本研究を基盤として、ファイトプラズマの感染機構や防除法に関する研究が一層進展することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal structure of phyllogen, a phyllody-inducing effector protein of phytoplasma (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi Nozomu、Maejima Kensaku、Kitazawa Yugo、Miyatake Hideyuki、Nishikawa Masanobu、Tokuda Ryosuke、Koinuma Hiroaki、Miyazaki Akio、Nijo Takamichi、Oshima Kenro、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 952-957
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.04.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive screening of antimicrobials to control phytoplasma diseases using an in vitro plant?phytoplasma co-culture system (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanno Kazuyuki、Maejima Kensaku、Miyazaki Akio、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Nijo Takamichi、Hashimoto Masayoshi、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 164 号: 8 ページ: 1048-1058
  • DOI: 10.1099/mic.0.000681
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First report of ‘Candidatus Phytoplasma pruni’ infecting cassava in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Koinuma Hiroaki、Miyazaki Akio、Wakaki Renya、Fujimoto Yuji、Iwabuchi Nozomu、Nijo Takamichi、Kitazawa Yugo、Shigaki Toshiro、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 84 号: 4 ページ: 300-304
  • DOI: 10.1007/s10327-018-0787-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of the first isolate of hibiscus latent Singapore virus detected in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T., Kitazawa Y., Neriya Y., Hosoe N., Fujimoto Y., Hagiwara-Komoda Y., Maejima K., Yamaji Y., Namba S.
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 号: 7
  • DOI: 10.1128/genomea.00054-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-Wide Analysis of the Transcription Start Sites and Promoter Motifs of Phytoplasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: Nijo Takamichi、Neriya Yutaro、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Tanno Kazuyuki、Okano Yukari、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Oshima Kenro、Namba Shigetou
  • 雑誌名: DNA and Cell Biology 巻: 36 号: 12 ページ: 1081-1092
  • DOI: 10.1089/dna.2016.3616
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] First report of ‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’ associated with Elaeocarpus yellows of Elaeocarpus zollingeri (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi Nozomu、Endo Ai、Kameyama Norikazu、Satoh Masaya、Miyazaki Akio、Koinuma Hiroaki、Kitazawa Yugo、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Oshima Kenro、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 84 号: 2 ページ: 160-164
  • DOI: 10.1007/s10327-017-0761-4
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 感染植物由来DNAからのファイトプラズマDNA濃縮系の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 二條貴通・前島健作・鯉沼宏章・岩渕望・徳田遼佑・西川雅展・北沢優悟・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成31年度日本植物病理学会本大会
• [学会発表] Phyllody induction in diverse plant species by the phytoplasma effector phyllogen through degradation of host floral MADS-domain transcription factors (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Iwabuchi, Yugo Kitazawa, Yuji Fujimoto, Hiroaki Koinuma, Takamichi Nijo, Tetsuya Yoshida, Yukari Okano, Kensaku Maejima, Yasuyuki Yamaji, Kenro Oshima, Shigetou Namba
  • 学会等名: 22nd Congress of the International Organization for Mycoplasmology
  • 国際学会
• [学会発表] First characterization of transcription start sites of phytoplasma (2018)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Maejima, Takamichi Nijo, Yuji Fujimoto, Naoi Hosoe, Yutaro Neriya, Hiroaki Koinuma, Nozomu Iwabuchi, Yugo Kitazawa, Yukari Okano, Yasuyuki Yamaji, Kenro Oshima, Shigetou Namba
  • 学会等名: Joint Congress of The 7th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology, The 45th Meeting of the Japanese Society of Mycoplasmology
  • 国際学会
• [学会発表] Phyllogen induces phyllody symptoms in diverse plant species through degradation of their floral MADS domain transcription factors (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Iwabuchi, Yugo Kitazawa, Yuji Fujimoto, Naoi Hosoe, Hiroaki Koinuma, Takamichi Nijo, Tetsuya Yoshida, Yukari Okano, Kensaku Maejima, Yasuyuki Yamaji, Kenro Oshima, Shigetou Namba
  • 学会等名: Joint Congress of The 7th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology, The 45th Meeting of the Japanese Society of Mycoplasmology
  • 国際学会
• [学会発表] ファイトプラズマのRNA転写開始点の網羅的解析による非コードRNAの検出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鯉沼宏章・二條貴通・煉谷裕太朗・岩渕望・北沢優悟・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・大島研郎・難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会本大会
• [学会発表] ファイトプラズマの転写開始点上流に見いだされるプロモーター配列の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 二條貴通・鯉沼宏章・煉谷裕太朗・岩渕望・北沢優悟・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・大島研郎・難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会本大会