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疫病菌交配ホルモンが制御する性分化の分子機構の全容解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H03943
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

小鹿 一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50152492)

研究分担者 矢島 新  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (30328546)
竹本 大吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)
柴田 貴広  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80447838)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2019年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード疫病菌 / 交配ホルモン / 有性生殖 / Phytophthora / 受容体 / 生合成酵素
研究成果の概要

作物病害菌である疫病菌の有性生殖を制御する交配ホルモン(α1とα2)の生合成酵素・受容体の解明を目指した。生合成酵素については、RNA-SeqによりA1,A2交配型間の遺伝子発現差を示すシトクロームP450(CYP)遺伝子に絞り、得られた候補遺伝子を異種発現した結果、α2(=11,16-dihydroxyphytol)の生合成遺伝子の1つ11-hydroxylaseの同定に成功した。一方、受容体は、構造類似性や核内受容体等で絞込み、1つの受容体候補ペア(94%相同性)を見出したので今後、遺伝子ノックアウト等の立証実験が望まれる。さらに急速な蔓延の原因とされる無性生殖の制御因子の探求も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

農作物に甚大な被害を与える病原糸状菌「疫病菌」は変異が早く、薬剤耐性化が問題となっている。その主要因とされる有性生殖の分子機構の解明は、疫病菌の制御に向けた重要課題である。疫病菌の有性生殖は超微量で働く二種の交配ホルモンにより制御されているため、その生合成酵素・受容体を同定することは、疫病菌有性生殖の分子基盤を確立し、それに立脚した疫病菌制御の方法の開発につながる。一方、疫病菌の無性生殖は農作物に短期的な大被害を与える要因である。野菜ジュースから単離したlycoside類とフラボノイドは低濃度で無性生殖(遊走子嚢形成)を阻害するため、将来の環境低負荷型防除剤の開発に有用な示唆を提供する。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Synthesis of aglycones, structure activity relationships, and mode of action of lycosides as inhibitors of the asexual reproduction of Phytophthora2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Fumika、Ando Yuka、Tanaka Aiko、Suzuki Takamasa、Takemoto Daigo、Ojika Makoto
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 87 号: 2 ページ: 208-216

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac179

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibitors of Asexual Reproduction of the Plant Pathogen Phytophthora from Tomato Juice: Structure Activity Relationships and Transcriptome Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Fumika、Ando Yuka、Tanaka Aiko、Suzuki Takamasa、Takemoto Daigo、Ojika Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      巻: 70 号: 40 ページ: 12878-12884

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.2c05556

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of biosynthetic intermediates for the mating hormone α2 of the plant pathogen Phytophthora2021

    • 著者名/発表者名
      Ariyoshi, Suguru; Imazu, Yusuke; Ohguri, Ryuji; Katsuta, Ryo; Yajima, Arata; Shibata, Takahiro; Ojika, Makoto
    • 雑誌名

      Bioscience, biotechnology, and biochemistry

      巻: 85 号: 8 ページ: 1802-1808

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab098

    • NAID

      120007192036

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 疫病菌と交配ホルモンの科学2020

    • 著者名/発表者名
      小鹿 一
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 58 号: 10 ページ: 549-554

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.58.549

    • NAID

      130008095489

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detoxification of the solanaceous phytoalexins rishitin, lubimin, oxylubimin and solavetivone via a cytochrome P450 oxygenase2020

    • 著者名/発表者名
      Maurizio Camagna, Makoto Ojika, Daigo Takemoto
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 15 号: 2 ページ: 1707348-1707348

    • DOI

      10.1080/15592324.2019.1707348

    • 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] 疫病菌と交配ホルモンの科学2020

    • 著者名/発表者名
      小鹿 一
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 58

    • 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] Resistance to Phytophthora infestans: exploring genes required for disease resistance in Solanaceae plants2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto Daigo、Shibata Yusuke、Ojika Makoto、Mizuno Yuri、Imano Sayaka、Ohtsu Mina、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Rin Soriya、Camagna Maurizio
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 84 号: 5 ページ: 312-320

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0801-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 植物耐病性に関わる植物-微生物相互作用分子2021

    • 著者名/発表者名
      小鹿 一
    • 学会等名
      農芸化学会2022年度大会、シンポジウム「アグリケミカルバイオロジー」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 疫病菌交配ホルモンα2生合成遺伝子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      今津佑介、有吉 俊、田中愛子、竹本大吾、小鹿 一
    • 学会等名
      農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 疫病菌交配ホルモン受容体遺伝子の探索(2)2021

    • 著者名/発表者名
      笠原功輝、米倉令惠、田中愛子、竹本大吾、鈴木孝征、小鹿 一
    • 学会等名
      農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 神経成長因子活性を増強する天然物の遺伝子発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      森川綾音、、田中愛子、鈴木孝征、小鹿 一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トマト由来の疫病菌無性生殖阻害物質の探索2021

    • 著者名/発表者名
      安藤優花、加藤史華、小鹿 一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 疫病菌交配ホルモンα2の生合成中間体の同定2021

    • 著者名/発表者名
      今津佑介、有吉俊、大栗隆二、勝田亮、矢島新、小鹿一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Sexual reproduction of a plant pathogen - exploring its molecular basis -2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ojika
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会特別企画「自然から学ぶ最先端生命化学 -中西香爾先生が生命化学に遺したもの-」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 疫病菌交配ホルモン受容体遺伝子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      笠原功輝、田中愛子、竹本大吾、小鹿一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会(博多)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 疫病菌交配ホルモン生合成遺伝子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      有吉俊、田中愛子、竹本大吾、大栗隆二、矢島新、小鹿一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会(博多)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 病菌交配ホルモン生合成酵素の探索2019

    • 著者名/発表者名
      有吉 俊、戸村友彦、小鹿 一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会(東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 疫病菌無性生殖阻害物質lycoside類に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      加藤史華、岩井里佳、小鹿 一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会(東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Control of Sexual Reproduction in the Phytopathogen Phytophthora2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ojika
    • 学会等名
      KU Global Center of Excellence Symposium 2019: Building Future Innovation by Multi-Creation (Kasetsart University, Thailand)
    • 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] Two types of lipid elicitors with different functions from the potato pathogen Phytophthora infestans2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ojika, Ryo Murata, Shiho Tenhiro, Mohammad S. Monjil, Takeshi Nozawa, Yasuhiro Ito, Shinya Wada, Yusuke Shibata, Daigo Takemoto, Kazuhito Kawakita
    • 学会等名
      30th International Symposium on the Chemistry of Natural Products and the 10th International Congress on Biodiversity (ISCNP30 & ICOB10) (Athens, Greece)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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