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発病に関わる宿主植物因子の同定と機能解析および応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H02995
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理化学研究所

研究代表者

浅井 秀太  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, 上級研究員 (30723580)

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
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード罹病性遺伝子 / 植物病原菌間相互作用 / 病害防除
研究開始時の研究の概要

生産現場では、抵抗性遺伝子による抵抗性品種が利用されてきたが、新レースの出現と抵抗性打破のリスクを常に招いており、新たな遺伝資源を利用した新奇病害抵抗性品種の育成が強く望まれている。宿主植物と病原菌の関係においては、病原菌が標的とする、感染するために必要な宿主側の遺伝子(罹病性遺伝子)が存在し、罹病性遺伝子を欠損させた植物体には病原菌は感染することができない。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、持続的な病害抵抗性に貢献しうる遺伝資源と期待される。そこで本研究では、新奇罹病性遺伝子を同定し、その機能を解析すると共に、有用作物への応用を目指す。

研究成果の概要

宿主植物と病原菌の関係においては、病原菌が標的とする、感染するために必要な宿主側の遺伝子(罹病性遺伝子)が存在し、罹病性遺伝子を欠損させた植物体には病原菌は感染することができないため、病害防除に貢献しうる遺伝資源として期待される。本研究では、順遺伝学的スクリーニング、および病原菌感染細胞特異的トランスクリプトーム解析を通して、新奇の罹病性遺伝子候補を得ることに成功した。現在、その機能解析を進めると共に、有用作物への応用を目指している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

病害防除のため、生産現場では古くから抵抗性品種が利用されてきた。しかし、これら抵抗性品種の多くは、gene-for-geneで制御されるような抵抗性遺伝子による抵抗性であり、新レースの出現と抵抗性打破のリスクを常に招いている。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、持続的な病害抵抗性に貢献しうる遺伝資源と期待される。また、罹病性遺伝子は劣性遺伝子であるため、有用作物において遺伝子組換え以外の手法で遺伝子破壊をすることで、耐病性を付与することが可能である。

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

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 オープンアクセス 7件、 査読あり 8件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] センズベリー研究所/バース大学(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] アムステルダム大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] デューク大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] アムステルダム大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Inducible TRAP RNA profiling reveals host genes expressed in Arabidopsis cells haustoriated by downy mildew2023

    • 著者名/発表者名
      Asai S., Cevik V., Jones D.G.J. and Shirasu K.
    • 雑誌名

      bioRxiv

    • DOI

      10.1101/2023.01.17.524393

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-read direct RNA sequencing reveals epigenetic regulation of chimeric gene-transposon transcripts in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Berthelier Jeremy、Furci Leonardo、Asai Shuta、Sadykova Munissa、Shimazaki Tomoe、Shirasu Ken、Saze Hidetoshi
    • 雑誌名

      biorxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.21.507229

    • 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] Recognition of pathogen-derived sphingolipids in <i>Arabidopsis</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Kato H.、Nemoto K.、Shimizu M.、Abe A.、Asai S.、Ishihama N.、Matsuoka S.、Daimon T.、Ojika M.、Kawakita K.、Onai K.、Shirasu K.、Yoshida M.、Ishiura M.、Takemoto D.、Takano Y.、Terauchi R.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 376 号: 6595 ページ: 857-860

    • DOI

      10.1126/science.abn0650

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A pair of effectors encoded on a conditionally dispensable chromosome of Fusarium oxysporum suppress host-specific immunity2021

    • 著者名/発表者名
      Ayukawa Yu、Asai Shuta、Gan Pamela、Tsushima Ayako、Ichihashi Yasunori、Shibata Arisa、Komatsu Ken、Houterman Petra M.、Rep Martijn、Shirasu Ken、Arie Tsutomu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 707-707

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02245-4

    • 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] Draft genome resources for Brassicaceae pathogens Fusarium oxysporum f. sp. raphani and Fusarium oxysporum f. sp. rapae.2021

    • 著者名/発表者名
      Asai Shuta、Ayukawa Yu、Gan Pamela、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Molecular Plant-Microbe Interactions

      巻: 34 号: 11 ページ: 1316-1319

    • DOI

      10.1094/mpmi-06-21-0148-a

    • 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] Oxicam-type non-steroidal anti-inflammatory drugs inhibit NPR1-mediated salicylic acid pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Ishihama Nobuaki、Choi Seung-won、Noutoshi Yoshiteru、Saska Ivana、Asai Shuta、Takizawa Kaori、He Sheng Yang、Osada Hiroyuki、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 7303-7303

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27489-w

    • 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] Complete Genome Sequence of Pseudomonas amygdali pv. tabaci Strain 6605, a Causal Agent of Tobacco Wildfire Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hidenori、Nishimura Takafumi、Asai Shuta、Masuda Sachiko、Shirasu Ken、Yamamoto Mikihiro、Noutoshi Yoshiteru、Toyoda Kazuhiro、Ichinose Yuki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 28

    • DOI

      10.1128/mra.00405-21

    • 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] 卵菌綱植物病原菌の感染機構に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      ASAI S.
    • 雑誌名

      日本植物病理学会報

      巻: 86 号: 4 ページ: 265

    • DOI

      10.3186/jjphytopath.86.265

    • NAID

      130007956895

    • ISSN
      0031-9473, 1882-0484
    • 年月日
      2020-11-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies on infection mechanisms of oomycete plant pathogens2020

    • 著者名/発表者名
      Asai Shuta
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 86 号: 6 ページ: 526-527

    • DOI

      10.1007/s10327-020-00959-7

    • NAID

      130007956895

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイコン萎黄病菌の病原性に関与するペアエフェクターの同定2023

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和4年度植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムから迫るフザリウムの病原性2022

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第21回植物病原菌類談話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイコン萎黄病菌の病原性染色体の同定2022

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和3年度植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A pair of effectors encoded on a conditionally dispensable chromosome of Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans suppress Arabidopsis-specific immunity2021

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      The International Society for Molecular Plant Microbe Interactions (IS-MPMI) Congress: eSymposia
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A pair of effectors involving in suppression of Arabidopsis-specific immunity are conserved in Arabidopsis-infecting Fusarium oxysporum2021

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ萎凋病菌の病原性染色体の同定2021

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和3年度植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 理化学研究所植物免疫研究グループ

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [産業財産権] 病原ゲノミクスによるフザリウム菌土壌診断法2021

    • 発明者名
      浅井秀太、ガンパメラ、増田幸子、鮎川侑、白須賢
    • 権利者名
      浅井秀太、ガンパメラ、増田幸子、鮎川侑、白須賢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 病原ゲノミクスによるフザリウム菌土壌診断法2020

    • 発明者名
      浅井秀太、ガンパメラ、増田幸子、鮎川侑、白須賢
    • 権利者名
      浅井秀太、ガンパメラ、増田幸子、鮎川侑、白須賢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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