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植物の広範な病虫害抵抗性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02953
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38060:応用分子細胞生物学関連
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

森 昌樹  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 再雇用職員 (50192779)

研究分担者 Ivan Galis  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (90360502)
野村 崇人  宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (60373346)
井上 晴彦  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (10435612)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードイネ / 病害抵抗性 / 虫害抵抗性 / ファイトアレキシン / 活性酸素 / 花 / シトクロームP450 / シグナル伝達
研究開始時の研究の概要

我々がイネより見出したBSR1、BSR2は、それぞれ高発現することにより、イネのみならず双子葉植物においても糸状菌病と細菌病の両方に抵抗性を付与可能な、稀有な免疫因子である。本研究ではBSR1、BSR2による広範な抵抗性付与の分子メカニズムを解明する。本研究は植物免疫機構の理解に新しい視点を与えるだけなく、農業現場で実用可能な広範な病虫害に対する抵抗性作物の作出・展開に向けた基盤となる。

研究成果の概要

イネの病害抵抗性遺伝子BSR1の高発現が、広範な病害や虫害に対し抵抗性をもたらすことを示した。またBSR1は植物の病虫害認識・応答シグナル伝達系に関与していること、及びそのシグナルの上流、下流で関わっている因子を明らかにした。さらに、もう1つのイネの病害抵抗性遺伝子BSR2も高発現すると、イネのみならずトマトやトレニアでも抵抗性を示すこと等を明らかにし論文発表を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BSR1は受容体様細胞質リン酸化酵素(RLCK)に分類されるが、虫害シグナル伝達にRLCKが関与していることを示す報告は、単子葉植物では本研究が初めてである。また、RLCKの高発現が虫害抵抗性をもたらすことを示したのも、本研究が初めてである。一方BSR2は病害抵抗性のみならず花を大きくする性質もあるので、農業上有用性が期待される。本成果は農業現場でBSR1、BSR2を利用する上での基盤となる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Enhanced Resistance to Fungal and Bacterial Diseases Due to Overexpression of BSR1, a Rice RLCK, in Sugarcane, Tomato, and Torenia2023

    • 著者名/発表者名
      Maeda Satoru、Ackley Wataru、Yokotani Naoki、Sasaki Katsutomo、Ohtsubo Norihiro、Oda Kenji、Mori Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 4 ページ: 3644-3644

    • DOI

      10.3390/ijms24043644

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overexpression of Rice BSR2 Confers Disease Resistance and Induces Enlarged Flowers in Torenia fournieri Lind2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Satoru、Sasaki Katsutomo、Kaku Hisatoshi、Kanda Yasukazu、Ohtsubo Norihiro、Mori Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 9 ページ: 4735-4735

    • DOI

      10.3390/ijms23094735

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rice diterpenoid phytoalexins are involved in defence against parasitic nematodes and shape rhizosphere nematode communities2022

    • 著者名/発表者名
      Desmedt Willem、Kudjordjie Enoch Narh、Chavan Satish Namdeo、Zhang Juan、Li Riqing、Yang Bing、Nicolaisen Mogens、Mori Masaki、Peters Reuben J.、Vanholme Bartel、Vesterg?rd Mette、Kyndt Tina
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: - 号: 3 ページ: 1231-1245

    • DOI

      10.1111/nph.18152

    • 関連する報告書
      2021 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] Overexpressed BSR1-Mediated Enhancement of Disease Resistance Depends on the MAMP-Recognition System2020

    • 著者名/発表者名
      Kanda Yasukazu、Nishizawa Yoko、Kamakura Takashi、Mori Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 15 ページ: 5397-5397

    • DOI

      10.3390/ijms21155397

    • 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] Enhanced resistance to fungal and bacterial diseases in tomato and Arabidopsis expressing BSR2 from rice2020

    • 著者名/発表者名
      Maeda Satoru、Yokotani Naoki、Oda Kenji、Mori Masaki
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: 39 号: 11 ページ: 1493-1503

    • DOI

      10.1007/s00299-020-02578-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規植物病害抵抗性誘導剤UT34のアブラナ科作物及びイネでの効果及び抵抗性誘導機構2023

    • 著者名/発表者名
      森 昌樹1、鎌倉 寿恵1、神田 恭和1、加来 久敏1、西ヶ谷 有輝2、仲下 英雄3、浅見 忠男4、井上 晴彦1
    • 学会等名
      日本農薬学会第48回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ナス科作物の地上部及び根部の病害に対する新規植物病害抵抗性誘導剤UT34の効果2023

    • 著者名/発表者名
      田中 智也1、藤田 萌香 1、成田 楓都1、日比野 夏月1、草島 美幸2、西ケ谷 有輝3、森 昌樹4、井上 晴彦4、浅見 忠男2、仲下 英雄1
    • 学会等名
      日本農薬学会第48回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イネ複合病害抵抗性遺伝子BSR1の過剰発現は植食性昆虫に対するファイトアレキシン蓄積および抵抗性を向上させる2023

    • 著者名/発表者名
      神田 恭和 1, 2, 新屋 友規 3, 前田 哲 1, Mujiono Kadis 3, 北條優子 3, 富田啓介 4, 岡田 憲典 4, 鎌倉 高志 2, Galis Ivan 3, 森 昌樹 1, 2
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Conferring broad-spectrum disease resistance by potentiating plant signal transduction2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Mori
    • 学会等名
      The 4th Wuhan International Symposium on Biological Signal Transduction
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規植物病害抵抗性誘導剤UT34のアブラナ科作物及びイネでの効果及びジャスモン酸依存性2022

    • 著者名/発表者名
      森 昌樹1、鎌倉 寿恵1、神田 恭和1、加来 久敏1、西ヶ谷 有輝2、仲下 英雄3、浅見 忠男4、井上 晴彦1
    • 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] 新規植物病害抵抗性誘導剤UT34のナス科作物の地上部及び根部の病害に対する効果2022

    • 著者名/発表者名
      田中 智也1、藤田 萌香 1、成田 楓都1、日比野 夏月1、草島 美幸2、西ケ谷 有輝3、森 昌樹4、井上 晴彦4、浅見 忠男2、仲下 英雄1
    • 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] 吸汁性昆虫によるイネへの吸汁加害とモミラクトンの関係2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔1、森 昌樹2、岡田 憲典3
    • 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] イネ複合病害抵抗性遺伝子BSR1は食害昆虫に対する防御応答にも関与する2022

    • 著者名/発表者名
      神田 恭和, 新屋友規、前田哲、Galis Ivan、鎌倉高志、森 昌樹
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ストリゴラクトンシグナル伝達による病害誘導性機構の 解析2022

    • 著者名/発表者名
      髙木 光佑,伊藤 瑛子,前田 哲,草島 美幸,藤田 萌香, 仲下 英雄,森 昌樹,浅見 忠男,中村 英光
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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 実績報告書
  • [学会発表] BSR1高発現により生じる病害抵抗性の増強にOsCERK1が必要である2021

    • 著者名/発表者名
      神田 恭和 , 井上晴彦 , 西澤 洋子, 鎌倉 高志, 森 昌樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イネプロテインキナーゼBSR1の過剰発現が付与する複合病害抵抗性はMAMP受容体OsCERK1を介している2021

    • 著者名/発表者名
      神田 恭和 , 井上晴彦 , 西澤 洋子, 鎌倉 高志, 森 昌樹
    • 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
  • [図書] バイオスティミュラントハンドブック(「根圏のストレス応答に関わる植物ホルモン」の項目を担当)2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤晋作、森昌樹、浅見忠男
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860437695
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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