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トマト葉かび病菌が分泌する全エフェクターの菌寄生菌に対する網羅的な機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 20H02993
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
研究機関摂南大学

研究代表者

飯田 祐一郎  摂南大学, 農学部, 准教授 (00456609)

研究分担者 中川 博之  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 上級研究員 (30308192)
須志田 浩稔  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 研究員 (10885510)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードエフェクター / トマト葉かび病 / 菌寄生菌 / 生物防除 / バイオコントロール / レース / 植物病原菌 / 植物病原糸状菌 / トマト葉かび病菌 / Dicyma pulvinata / 微生物間相互作用
研究開始時の研究の概要

トマト葉かび病菌のエフェクターAvr2はシステインプロテアーゼインヒビターをコードしており、トマト葉が分泌するシステインプロテアーゼを特異的に抑制することで感染を有利に進める。申請者は、葉かび病菌に寄生する菌寄生菌を用いて、Avr2によって強く阻害される菌寄生菌のシステインプロテアーゼを同定し、エフェクターが拮抗微生物の分解酵素も抑制する可能性を示した。病原菌エフェクターの本来の機能は感染拡大における病原力因子である。本研究では、いまだ病原力における機能が未知な病原菌エフェクターは、拮抗菌に対する機能こそが本来の役割である、という新たな概念を提示する。

研究成果の概要

植物病原菌は宿主植物の防御反応を抑制するために、エフェクターと呼ばれる低分子タンパク質を病原力因子として分泌する。一方、エフェクターは抵抗性をもつ植物において病原菌の侵入を感知するターゲットタンパク質であるため、植物の抵抗性誘導因子としても機能してしまうという二面性をもつ。そのためエフェクターは、病原菌と植物との相互作用においてのみ重要とされてきた。我々は植物病原菌のエフェクターが、植物だけでなく他の微生物に対する防御応答においても重要な役割を果たすと考え、トマトの重要病害である葉かび病菌とその菌寄生菌をモデル系に、病原菌エフェクターの「第三の機能」を解析する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トマト葉かび病菌は抵抗性品種を打破するレース分化が進み、国内で市販されている抵抗性品種はすべて無力化されている。また化学合成殺菌剤に対する耐性菌の発生も報告されており、今後、本病害を効率的に、また環境への負荷の少ない防除法を構築するためには、生物防除技術の確立が必須となる。菌寄生菌Hansfordia pulvinataは、トマト葉かび病菌に対する高い寄生性を示すことから、生物防除剤の有効成分としての可能性を秘めている。本研究は、菌寄生菌の葉かび病菌エフェクターに対する機能を解析することにより、国内外で問題となっている多様化したレースに対する効果が解明され、トマトの安定的な栽培に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12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] Wageningen University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Massay University(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Adaptive evolution of sesquiterpene deoxyphomenone in mycoparasitism by<i>Hansfordia pulvinata</i>associated with horizontal gene transfer from<i>Aspergillus</i>species2024

    • 著者名/発表者名
      Maeda Kazuya、Sumita Takuya、Nishi Oumi、Sushida Hirotoshi、Higashi Yumiko、Nakagawa Hiroyuki、Suzuki Tomoko、Iwao Eishin、Fanani Much Zaenal、Nishiya Yoshiaki、Iida Yuichiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2024.03.22.586281

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequential breakdown of the complex Cf-9 leaf mould resistance locus in tomato by<i>Fulvia fulva</i>2023

    • 著者名/発表者名
      de la Rosa Silvia、Schol Christiaan R.、Peregrina Ramos、Winter David J.、Hilgers Anne M.、Maeda Kazuya、Iida Yuichiro、Tarallo Mariana、Jia Ruifang、Beenen Henriek G.、Rocafort Mercedes、de Wit Pierre J.G.M.、Bowen Joanna K.、Bradshaw Rosie E.、Joosten Matthieu H.A.J.、Bai Yuling、Mesarich Carl H.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.08.27.554972

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] An Integrated Omics Approach Uncovers the Novel Effector Ecp20-2 Required for Full Virulence of Cladosporium fulvum on Tomato2022

    • 著者名/発表者名
      Karimi-Jashni Mansoor、Maeda Kazuya、Yazdanpanah Farzaneh、de Wit Pierre J. G. M.、Iida Yuichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 13 ページ: 919809-919809

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.919809

    • 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] Occurrence of tomato leaf mold caused by novel race 2.4.9 of Cladosporium fulvum in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kandai、Asano Shunsuke、Sushida Hirotoshi、Iida Yuichiro
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 87 号: 1 ページ: 35-38

    • DOI

      10.1007/s10327-020-00963-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Re-emergence of a pathogen: sequential breakdown of Cf-9, the most commonly deployed leaf mould resistance locus in commercially cultivated tomato by Fulvia fulva (syn. Cladosporium fulvum)2023

    • 著者名/発表者名
      C.R. Schol, S. de la Rosa, Ramos Peregrina, D.J. Winter,前田和弥, 飯田祐一郎, M. Tarallo, R. Jia, H.G. Beenen, P.J.G.M. de Wit, J.K. Bowen, R.E. Bradshaw, M.H.A.J. Joosten, Y. Bai, C.H. Mesarich
    • 学会等名
      12th International congress on plant pathology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 菌寄生菌Hansfordia pulvinataの菌寄生性における光応答2023

    • 著者名/発表者名
      巖瑛心、前田和弥、住田卓也、飯田祐一郎
    • 学会等名
      令和6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] 菌寄生菌Hansfordia pulvinataのNep1様タンパク質の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      小原麻衣、前田和弥、幸田真梨子、住田卓也、飯田祐一郎
    • 学会等名
      令和6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] 菌寄生菌Hansfordia pulvinataのトマト葉かび病菌寄生時における発現変動遺伝子の解析2023

    • 著者名/発表者名
      前田和弥、須志田浩稔、住田卓也、飯田祐一郎
    • 学会等名
      令和6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] 食料クライシスを防ぐ! カビを食べるカビによる植物保護のメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      前田和弥、西矢芳昭、飯田祐一郎
    • 学会等名
      第7回融合科学研究所講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Friend or foe? : The battle between "good and bad" fungi in the rhizosphere2023

    • 著者名/発表者名
      飯田祐一郎
    • 学会等名
      International symposium on sustainable crop production and biosciences
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 菌寄生菌Dicyma pulvinataが分泌するdeoxyphomenoneの生合成遺伝子群は菌寄生時に高発現する2023

    • 著者名/発表者名
      前田和弥、住田卓也、須志田浩稔、中川博之、Much Zaenal Fanani、飯田祐一郎
    • 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] 菌寄生菌Dicyma pulvinataとAspergillus 属が分泌するdeoxyphomenoneの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      前田和弥、住田卓也、中川博之、Much Zaenal Fanani、飯田祐一郎
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 菌寄生菌Dicyma pulvinataのゲノムおよびトランスクリプトーム解析2021

    • 著者名/発表者名
      須志田浩稔、前田和弥、幸田真梨子、Much Zaenal Fanani、飯田祐一郎
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カビを利用してカビを抑える ー病原菌と寄生菌の戦いー2021

    • 著者名/発表者名
      飯田祐一郎、前田和弥、Much Zaenal Fanani
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 菌寄生菌Dicyma pulvinataと麹菌Aspergillus oryzaeが分泌する抗菌性物質deoxyphomenoneの胞子形成における役割2021

    • 著者名/発表者名
      前田和弥、住田卓也、須志田浩稔、中川博之、飯田祐一郎
    • 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] 菌寄生菌Dicyma pulvinataと麹菌Aspergillus oryzaeが分泌するセスキテルペンdeoxyphomenoneの機能2020

    • 著者名/発表者名
      住田卓也、須志田浩稔、東佑実子、中川博之、飯田祐一郎
    • 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
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2022 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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