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未利用遺伝資源を活用した線虫抵抗性機構の解明と革新的接ぎ木による線虫制御技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02962
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

植原 健人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究領域長 (30355458)

研究分担者 門田 康弘  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, 専任研究員 (80548975)
上杉 謙太  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部, 上級研究員 (00414798)
村田 岳  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究員 (90760364)
宮武 宏治  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 主任研究員 (70442754)
松永 啓  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 推進室長・技術支援センター長等 (90355339)
新村 芳美  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 研究員 (90807736)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードネコブセンチュウ / 線虫抵抗性 / エフェクター / 台木 / 接ぎ木 / ナス / 遺伝資源 / ナス科植物 / 抵抗性 / 密度抑制効果
研究開始時の研究の概要

植物寄生線虫は世界で最も被害額の大きな病原微生物の1つである。本研究では我々が独自に発見した線虫抵抗性植物種を用いて、植物が認識する線虫タンパク質の同定、及び、線虫に対する免疫機構を明らかにする。また、線虫抵抗性植物をナス科作物の台木として利用する新規防除手段の開発を行う。これらのデータを統合することで、それぞれの農地に存在する線虫種の防除に適した台木を選択可能にするテーラーメイド型の防除体系の確立を目指す。

研究成果の概要

植物寄生性線虫は世界で最も被害額の大きな病原微生物の1つであり、その中でもネコブセンチュウによる被害が大きい。本研究では我々が独自に発見したネコブセンチュウと抵抗性植物種の相互関係を用いて、植物が認識する線虫タンパク質の同定、及び線虫に対する免疫機構を明らかにする。また、線虫抵抗性植物をナス科作物の台木として利用する新規防除手段の開発のため、ナス科台木候補の線虫抵抗性の性質と、台木としての特性を明らかにする。これらのデータを統合することで、それぞれの農地に存在する線虫種の防除に適した台木を選択可能にする防除体系の確立を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物寄生性線虫は化学農薬で防除されることが多い。化学農薬以外の防除法としては、抵抗性品種の利用がある。しかしながら、線虫抵抗性のメカニズムは、他の病原因子であるウイルス、細菌、糸状菌に対する抵抗性と比較して解析は進んでいない。メカニズムが明らかになれば、動物である線虫に対する植物抵抗性の機構が解明されることになり学術的意義も大きい。また、生産現場では、既存のトマトの抵抗性を打破するネコブセンチュウの出現があり、既存のトマトの線虫抵抗性はすでに無効の状態である。本研究では、我われが独自に見出した新規ナス台木候補の線虫抵抗性の解析とその利用の可能性を明確にして生産現場に活用される技術を目指す。

報告書

(3件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] University of Bonn(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] <i>Solanum palinacanthum</i> Dunal as a potential eggplant rootstock resistant to root‐knot nematodes2022

    • 著者名/発表者名
      Murata Gaku、Uehara Taketo、Lee Hyoung Jae、Mizutani Masaharu、Kadota Yasuhiro、Shinmura Yoshimi、Saito Takeo、Uesugi Kenta
    • 雑誌名

      Journal of Phytopathology

      巻: 170 号: 3 ページ: 185-193

    • DOI

      10.1111/jph.13067

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcriptomic Analysis of Resistant and Susceptible Responses in a New Model Root-Knot Nematode Infection System Using Solanum torvum and Meloidogyne arenaria2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Kazuki、Uehara Taketo、Holbein Julia、Sasaki-Sekimoto Yuko、Gan Pamela、Bino Takahiro、Yamaguchi Katsushi、Ichihashi Yasunori、Maki Noriko、Shigenobu Shuji、Ohta Hiroyuki、Franke Rochus B.、Siddique Shahid、Grundler Florian M. W.、Suzuki Takamasa、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 680151-680151

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.680151

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcriptomic analysis of resistant and susceptible responses in a new model root-knot nematode infection system using Solanum torvum and Meloidogyne arenaria2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Kazuki、Uehara Taketo、Holbein Julia、Sasaki-Sekimoto Yuko、Gan Pamela、Bino Takahiro、Yamaguchi Katsushi、Ichihashi Yasunori、Maki Noriko、Shigenobu Shuji、Ohta Hiroyuki、Franke Rochus B.、Siddique Shahid、Grundler Florian M. W.、Suzuki Takamasa、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.04.02.438176

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Solanum palinacanthum : broad‐spectrum resistance to root‐knot nematodes (Meloidogyne spp.)2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Gaku、Uesugi Kenta、Uehara Taketo、Kumaishi Kie、Ichihashi Yasunori、Saito Takeo、Shinmura Yoshimi
    • 雑誌名

      Pest Management Science

      巻: 76 号: 12 ページ: 3945-3953

    • DOI

      10.1002/ps.5942

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parasitism of Solanum torvum by Meloidogyne hapla populations from Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Gaku、Uesugi Kenta
    • 雑誌名

      Journal of Phytopathology

      巻: 169 号: 2 ページ: 122-128

    • DOI

      10.1111/jph.12966

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 作物に寄生する線虫ー土壌中の知られざる寄生者ー2020

    • 著者名/発表者名
      植原健人
    • 雑誌名

      農業

      巻: 1664 ページ: 34-43

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Plant immune responses to plant parasitic nematodes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., *Kadota, Y., Shirasu, K.
    • 雑誌名

      Front Plant Sci.

      巻: 10 ページ: 1165-1165

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01165

    • 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
  • [学会発表] 新規モデル感染システムを用いた線虫抵抗性・感受性応答のトランスクリプトーム解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 一輝・植原 健人・Pamela Gan・槇 紀子・鈴木 孝征・門田 康弘・白須 賢
    • 学会等名
      日本線虫学会第28回大会講演予稿集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫を抑制するネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gn、植原健人、尾納隆大、山口勝司、市橋泰範、岩堀英晶、槇紀子、重信秀治、鈴木孝征・M. Shahid Mukhtar・白須賢
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫を抑制するネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、市橋泰範、岩堀英晶、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • 学会等名
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫抑制に関わるネコブセンチュウエフェクターの探索および機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、村田岳、上杉謙太、齊藤猛雄、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interaction of nematode-resistant plant Solanum torvum and virulent/avirulent root-knot nematodes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, K 、 Kadota, Y、Gan, P 、Uehara, T 、Bino, T 、Yamaguchi, K、Ichihashi, Y 、 Iwahori, H、Maki, N、Shigenobu, S、 Suzuki, T、Shirasu, K
    • 学会等名
      IS-MPMI XVIII Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] センチュウに対する植物の免疫機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      門田康弘、佐藤一輝、植原健人、石濱信明、飯野絵里香、槇紀子、鈴木孝征、白須賢
    • 学会等名
      日本線虫学会第27回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝、門田康弘、Pamela Gan、植原健人、尾納隆大、山口勝司、村田岳、上杉謙太、齊藤猛雄、槇紀子、重信秀治、M. Shahid Mukhtar、白須賢
    • 学会等名
      日本線虫学会第27回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

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