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細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析による病害防除に向けた有用遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K07679
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物保護科学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

浅井 秀太  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 (30723580)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード罹病性遺伝子 / 病害防除 / トランスクリプトーム / べと病菌 / シロイヌナズナ
研究成果の概要

宿主植物と病原菌の関係においては、病原菌が標的とする、感染するために必要な宿主側の遺伝子(罹病性遺伝子)が存在し、罹病性遺伝子を欠損させた植物体には病原菌は感染することができない。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、持続的な病害抵抗性に貢献しうる遺伝資源と期待される。本研究では、“細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析”および“免疫不全変異体を用いた順遺伝学的スクリーニング”を通して、べと病に対する罹病性遺伝子の候補を得ることに成功した。現在、その機能解析を進めると共に、有用作物への応用を目指している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

べと病は、キャベツなどのアブラナ科作物や、レタス、ホウレンソウ、更にはヒマワリなどでの重要病害として広く知られており、古くから抵抗性品種が利用されてきた。しかし、これら抵抗性品種の多くは、gene-for-geneで制御されるような抵抗性遺伝子による抵抗性であり、新レースの出現と抵抗性打破のリスクを常に招いている。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、持続的な病害抵抗性に貢献しうる遺伝資源と期待される。また、罹病性遺伝子は劣性遺伝子であるため、有用作物において遺伝子組換え以外の手法で遺伝子破壊をすることで、耐病性を付与することが可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] センズベリー研究所(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベルリン自由大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] センズベリー研究所(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] High-Quality Draft Genome Sequence of Fusarium oxysporum f. sp. cubense Strain 160527, a Causal Agent of Panama Disease2019

    • 著者名/発表者名
      Asai Shuta、Ayukawa Yu、Gan Pamela、Masuda Sachiko、Komatsu Ken、Shirasu Ken、Arie Tsutomu
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 号: 29

    • DOI

      10.1128/mra.00654-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A downy mildew effector evades recognition by polymorphism of expression and subcellular localization2018

    • 著者名/発表者名
      1)Asai S., Furzer O.J., Cevik V., Kim D.S., Ishaque N., Goritschnig S., Staskawicz B.J., Shirasu K. and Jones J.D.G.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 5192-5192

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07469-3

    • 関連する報告書
      2018 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] Arabidopsis downy mildew effector HaRxL106 suppresses plant immunity by binding to RADICAL-INDUCED CELL DEATH12018

    • 著者名/発表者名
      2)Wirthmueller L., Asai S., Rallapalli G., Sklenar J., Fabro G., Kim D.S., Lintermann R., Jaspers P., Wrzaczek M., Kangasjärvi J., MacLean D., Menke F.L.H., Banfield M.J. and Jones J.D.G.
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 220 号: 1 ページ: 232-248

    • DOI

      10.1111/nph.15277

    • 関連する報告書
      2018 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] 圃場病原ゲノミクス -土壌診断法の開発にむけて-2018

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 雑誌名

      植物細菌病談話会論文集(第28号)ISSN 1346-5767

      巻: 28 ページ: 34-39

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The highly buffered Arabidopsis immune signaling network conceals the functions of its components2017

    • 著者名/発表者名
      Hillmer R.A., Tsuda K., Rallapalli G., Asai S., Truman W., Papke M.D., Sakakibara H., Jones J.D.G., Myers C.L. and Katagiri F.
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 13(5) 号: 5 ページ: e1006639-e1006639

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006639

    • 関連する報告書
      2017 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
  • [雑誌論文] Albugo-imposed changes to tryptophanderived antimicrobial metabolite biosynthesis may contribute to suppression of non-host resistance to Phytophthora infestans in Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Prince D.C., Rallapalli G., Xu D., Schoonbeek H.-J., Cevik V., Asai S., Kemen E., Cruz-Mireles N., Kemen A., Belhaj K., Schornack S., Kamoun S., Holub E.B., Halkier B.A. and Jones J.D.G.
    • 雑誌名

      BMC Biology

      巻: 15:20 号: 1 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1186/s12915-017-0360-z

    • 関連する報告書
      2017 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] 比較ゲノム解析を通したフザリウム分化型解析マーカーの構築と応用2020

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和2年度植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 比較ゲノム解析を通したフザリウム分化型解析マーカーの構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和元年度植物病理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 圃場病原ゲノミクス -土壌診断法の開発にむけて-2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第12回フザリウム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification and characterization of revertants of the dde2/ein2/pad4/sid2-quadruple mutant, which exhibit disease resistance2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      XVIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] dde2/ein2/pad4/sid2復帰突然変異体の同定および表現型解析2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of revertants of the dde2/ein2/pad4/sid2-quadruple mutant, which exhibit disease resistance2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物病原菌の巧妙な認識回避の“術”2018

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第4回農学中手の会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] フザリウム分化型解析マーカー構築に向けた比較ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成30年度植物病理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 圃場病原ゲノミクス -土壌診断法の開発にむけて-2018

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成30年度(第28回)植物細菌病談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析による病害防除に向けた有用遺伝子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 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] 細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第3回農学中手の会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 罹病性遺伝子の同定に向けたdde2/ein2/pad4/sid2の復帰突然変異体のスクリーニング2017

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原ゲノミクスによる土壌診断法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成29年度植物感染生理談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Subtilisin-like proteaseは植物病原細菌に対する抵抗性を正に制御する2017

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      平成29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
  • [備考] 理化学研究所植物免疫研究グループ

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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