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土壌病原菌フザリウムの宿主特異的な病原性の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J00007
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

鮎川 侑  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, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードエフェクター / 転写産物 / フザリウム / シロイヌナズナ
研究開始時の研究の概要

植物病原菌から、宿主特異性に関与する病原性染色体が特定されているが、その機能については不明な点が多い。そこで、本研究ではシロイヌナズナに感染するキャベツ萎黄病菌が保持する、病原性染色体のエフェクター遺伝子に着目し、宿主特異的な病原性の分子機構を解明する。エフェクターおよび、その標的となる宿主因子の特定後、機能解析を実施しする。次に、エフェクターと標的因子の保存性を調査する。

研究実績の概要

これまでの研究によって、キャベツ萎黄病菌(Focn)が病原性染色体に座乗するペアエフェクターSIX8-PSE1を利用してCYP79B2/B3依存的な免疫を抑圧することが示唆された。SIX8-PSE1の相同遺伝子SIX8a-PSL1をトマト萎凋病菌(Fol)から同定したが、SIX8a-PSL1遺伝子座をFocnの病原性染色体喪失株に導入しても病原性が復帰しなかった。そこで、SIX8aおよびPSL1がFocnで発現するか調査するために、SIX8a-PSL1遺伝子座を導入した病原性染色体喪失株を用いてPSL1の発現をRT-PCRで調査した。その結果、サイズの異なる複数のPSL1転写産物が認められた。これらの転写産物の塩基配列を確認したところ、いくつかのイントロンが残存する転写産物が見出された。Folにおいても同様の転写産物が発現するか調査する必要があるが、FocnのPSE1からイントロンを含む転写産物は確認していないため、PSE1とPSL1の転写機構が異なる可能性が考えられる。
Focn は、CYP79B2/B3と独立した免疫の抑圧に必要な病原性染色体も保持する。その染色体上にはシロイヌナズナ感染時に発現する10個のエフェクター候補遺伝子が座乗する。シロイヌナズナ感染時のトランスクリプトーム解析の結果、機能未知のSIX9およびFOA3遺伝子の他に、SIX8-PSE1のように転写領域を共有するように隣り合うペアエフェクター候補遺伝子が高く発現していた。これらのエフェクター候補遺伝子がCYP79B2/B3に依存しない免疫の抑圧に関与する可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク植物育種学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク植物育種学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [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] A pair of effectors encoded on a conditionally dispensable chromosome of Fusarium oxysporum suppress host-specific immunity2020

    • 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

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.10.06.329052

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [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、高橋一平、鮎川侑、山崎真也、荒添貴之、白須賢
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [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、高橋一平、鮎川侑、増田幸子、白須賢
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 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
      Ayukawa Yu、Gan Pamela、Tsushima Ayako、Komatsu Ken、Houterman Petra M.、Rep Martijn、Shirasu Ken、Arie Tsutomu、Asai Shuta
    • 学会等名
      2021 IS-MPMI Congress: eSymposia Series
    • 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
      Ayukawa Yu、Asai Shuta、Gan Pamela、Tsushima Ayako、Ichihashi Yasunori、Shibata Arisa、Komatsu Ken、Houterman Petra M.、Rep Martijn、Shirasu Ken、Arie Tsutomu
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会
    • 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
      山崎愛美、鮎川侑、増田幸子、白須賢、浅井秀太
    • 学会等名
      令和3年度日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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