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共生微生物が植物に誘導するプライミングの分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05656
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関福井県立大学

研究代表者

仲下 英雄  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70280724)

研究分担者 加藤 久晴  福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (40281042)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード植物ホルモン / 病害抵抗性 / プライミング / トマト / シロイヌナズナ / 菌根菌 / ストリゴラクトン / サリチル酸 / ジャスモン酸 / エンドファイト
研究成果の概要

共生微生物の定着によって植物に誘導されるプライミングについて、トマトやシロイヌナズナを用いて、生育に影響を与えずに病害抵抗性を発揮する分子機構を解析した。トマトにおいてアーバスキュラー菌根菌の定着するプライミングでは、病原性細菌および非病原性細菌の感染に対してサリチル酸およびジャスモン酸シグナルの両方のシグナルの活性化が増強されることが明らかになった。シロイヌナズナにおいて、ストリゴラクトンシグナルの活性化によってプライミグが誘導され、サリチル酸を介した抵抗性シグナルが増強されることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物の全身獲得抵抗性はサリチル酸を介して誘導されるが、これを活性化する化合物の開発を通して実用的にも利用されているが、生育を抑制するためイネ以外では使用できていない。そのため、生育と両立可能な抵抗性としてプライミングが着目されているが、プライミングのメカニズムには未解明な部分が多い。共生微生物によるプライミングのメカニズムおよび効果の範囲について本研究で示された植物生理学および植物病理学な新知見は、今後の作物の病害防除技術の開発にとっても大きな意義がある。

報告書

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

    (34件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Response of tomatoes primed by mycorrhizal colonization to virulent and avirulent bacterial pathogens2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Moeka、Kusajima Miyuki、Fukagawa Masatomo、Okumura Yasuko、Nakajima Masami、Akiyama Kohki、Asami Tadao、Yoneyama Koichi、Kato Hisaharu、Nakashita Hideo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 4686-4686

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08395-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 植物生理機能を制御する農薬の作用機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      仲下 英雄
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌

      巻: 46 号: 2 ページ: 75-76

    • DOI

      10.1584/jpestics.W21-26

    • NAID

      130008162136

    • ISSN
      2187-0365, 2187-8692
    • 年月日
      2021-08-20
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Studies on regulation of plant physiology by pesticides2021

    • 著者名/発表者名
      Nakashita Hideo
    • 雑誌名

      日本農薬学会誌(Journal of Pesticide Science)

      巻: advpub 号: 0 ページ: 393-398

    • DOI

      10.1584/jpestics.J21-06

    • NAID

      130008119351

    • ISSN
      1348-589X, 1349-0923
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Induction of tocopherol biosynthesis through heat shock treatment in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Kusajima Miyuki、Fujita Moeka、Nishiuchi Takumi、Nakashita Hideo、Asami Tadao
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 3 ページ: 502-509

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa053

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Arabidopsis MAPKKK δ-1 is required for full immunity against bacterial and fungal infection.2020

    • 著者名/発表者名
      Asano T, Nguyen HT, Yasuda M, Sidiq Y, Nishimura K, Nakashita H, Nishiuchi T.
    • 雑誌名

      J Exp Bot.

      巻: 71 号: 6 ページ: 2085-2097

    • DOI

      10.1093/jxb/erz556

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Plant Immunity-Activating Mechanism by a Pyrazole Derivative2020

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Kusajima, Moeka Fujita, Hiromoto Yamakawa, Tsukasa Ushiwatari, Takamasa Mori, Kazuki Tsukamoto, Hiroshi Hayashi, Akiko Maruyama-Nakashita, Fang-Sik Che, Hideo Nakashita
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 7 ページ: 1427-1435

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1750341

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細菌エンドファイトが定着したシロイヌナズナの灰色かび病抵抗性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      成田楓都、藤田萌香、草島美幸、仲下英雄
    • 学会等名
      日本農芸化学関東支部2022年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細菌エンドファイトが定着したシロイヌナズナの灰色かび病抵抗性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      成田楓都、藤田萌香 、草島美幸、仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ストリゴラクトンにより誘導されたプライミングの灰色かび病抵抗性に対する効果2022

    • 著者名/発表者名
      猪嶋健悟、藤田萌香、仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫プライミングの調節機構と活用への展望2022

    • 著者名/発表者名
      仲下英雄
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム 持続的な食料保障に向けた植物保護の新技術
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全身誘導性植物免疫の多様な植物ホルモン類による制御機構に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アシルスペルミジンがシロイヌナズナの病害抵抗性に及ぼす影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      草島 美幸, 高橋 郁夫, 仲下 英雄, 森 昌樹, 西ケ谷 有輝, 浅見 忠男
    • 学会等名
      植物化学調節学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HS 処理よって npr1 株特異的に誘導される OZF2 遺伝子の病害抵抗性における機能の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤田 萌香, 堀田 里奈, 草島 美幸, 牛渡 司, 井上 真依, 一瀬 智美, 山口 千仁, 西内 巧, 丸山 明子, 仲下 英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物生理機能を制御する農薬の作用機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      仲下 英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の病害抵抗性におけるストリゴラクトンシグナルの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香, 堀田里奈, 草島美幸, 伊藤瑛子, 森昌樹, 中村英光, 浅見忠男, 仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ストリゴラクトンシグナルが関与する病害抵抗性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香, 堀田里奈, 草島美幸, 伊藤瑛子, 森昌樹, 中村英光, 浅見忠男, 仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第55回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イネに対してプライミング機構を誘導するシグナル物質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、草島美幸、仲下英雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒートショック処理によるNPR1非依存的な病害抵抗性で働くOZF2遺伝子の機能解2020

    • 著者名/発表者名
      田里奈,藤田萌香,牛渡司,井上真依,草島美幸,一瀬智美、山口千仁、西内巧,丸山明子,仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の病害抵抗性におけるストリゴラクトンシグナルの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、堀田里奈、草島美幸、伊藤瑛子、森昌樹、中村英光、浅見忠男、仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of strigolactone signaling on disease resistance in Arabidopsis.2019

    • 著者名/発表者名
      Moeka Fujita, Miyuki Kusajima, Kohki Akiyama, Koichi Yoneyama, Tadao Asami, Hideo Nakashita.
    • 学会等名
      MPMI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] heat-shock treatment induces SA-dependent NPR1-independent disease resistance in Arabidopsis.2019

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakashita, Miyuki Kusajima, Mai Inoue, Tomomi Ichinose, Moeka Fujita, Chisato Yamaguchi, Takumi Nishiuchi, Akiko Maruyama
    • 学会等名
      MPMI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of strigolactone signaling on disease resistance in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Kusajima Miyuk, Nakashita Hideo, Yoneyama Koichi, Akiyama Kohki, Nomura Takahito, Asami Tadao
    • 学会等名
      MPMI 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒートショック処理によるNPR1非依存的病害抵抗性誘導機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀田里奈、井上真依、草島美幸、丸山明子、西内巧、仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イネの病害抵抗性におけるプライミング機構誘導シグナル物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香,草島美幸,仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌エンドファイトによるプライミング機構の誘導に働くシグナル物質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、草島美幸、仲下英雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのプライミング機構を誘導するシグナル物質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香,草島美幸,仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会第44回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 殺菌剤イソプロチオランによるシロイヌナズナ根端メリステムの細胞分裂促進機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      堀田里奈,草島美幸,藤田萌香,仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会第44回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 抵抗性誘導技術の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      仲下英雄
    • 学会等名
      第71回北陸病害虫研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌エンドファイトによるプライミング機構を誘導するシグナル物質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、草島美幸、仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 殺菌剤イソプロチオランがシロイヌナズナ根端メリステムに及ほ_す影響の解析2018

    • 著者名/発表者名
      堀田里奈、草島美幸、藤田萌香、井上真依、仲下英雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Gigaspora margarita が植物に誘導する病害抵抗性メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 萌香、草島 美幸、 西内 巧、加藤 久晴、秋山 康紀、浅見 忠男、 米山 弘一、仲下 英雄
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分生子物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アーバスキュラー菌根菌が植物に誘導する病害抵抗性のメカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香,草島美幸,西内 巧,秋山康紀,浅見忠男,米山弘一,仲下英雄
    • 学会等名
      日本農薬学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 「植物共生微生物のプライミングによる免疫力獲得メカニズム」バイオスティミュラントハンドブック2022

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、仲下英雄
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437695
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Regulation of SA-Mediated Signal Transduction in Plant Immune System in "Salicylic Acid - A Versatile Plant Growth Regulator"2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakashita, Miyuki Kusajima, Hisaharu Kato, Moeka Fujita
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Springer, Cham
    • ISBN
      9783030792299
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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