| 研究課題/領域番号 |
20K06057
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39040:植物保護科学関連
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| 研究機関 | 東京農業大学 |
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研究代表者 |
小栗 秀 東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (70277250)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | lectin / chitin / tomato / lectn / Tomato / Lectin / トマト / レクチン / キチン / 病害抵抗性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トマトは、果実と葉のそれぞれに構造の異なるキチン結合性レクチンを発現していることを発見した。両レクチン遺伝子の植物ホルモン応答性は異なり、果実レクチンの発現はサリチル酸で誘導され、一方、葉のレクチン遺伝子の発現はジャスモン酸で誘導された。本研究では、私達が同定した二種のレクチンについて、遺伝子発現の病害応答の違い、細胞内局在性、病害生物糖鎖との相互作用などの基礎的な知見を集積し、レクチン発現抑制体を用いてレクチンの生物学的機能を解析する。レクチン遺伝子の保持と品種間の病害抵抗性との関係は現時点では不明であるが、重要な果菜であるトマトの耐病性品種の選抜や分子育種への応用が期待される。
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| 研究実績の概要 |
トマトは二種類のキチン結合性レクチン遺伝子TLFとTLLを有する。TLFは成熟果実に発現し、TLLは葉の傷害処理により発現が誘導される。最終年度はレクチン遺伝子の役割解明のため作出した組換え体の評価を継続した。
１．トマトレクチンの遺伝解析：これまでの調査では、TLF遺伝子（以後Fと略す）とTLL遺伝子（Lと略す）をゲノム上に共に保持するトマト固定品種は見つかっていない。二遺伝子を独立して保持する二品種を交配して得られたF2世代の遺伝子型および表現型を解析した。F2世代においてF:FL:Lの分離比は1:2:1に適合し、FおよびLのホモ型では同じ遺伝子型の親と等しい形質を示し、ヘテロ型（FL）では果実と葉にレクチン活性が検出された。両遺伝子は対立遺伝子であることを支持する結果が得られた。
２．TLLの5’上流領域の解析： L遺伝子を有するトマト品種（Moneymaker）を用いてTLLの5’上流約3 kbpのゲノム配列をクローニングし、F遺伝子を有する品種Micro-tomの既公開ゲノム配列と比較した。MoneymakerにおいてTLLの5’上流約1.6 kbpまではMicro-tom 3番染色体に存在するTLFの5'上流と一致したが、その上流において20 kbpの挿入が認められた。これにより両レクチン遺伝子の発現の特性が生じたと予想した。
3. 抗生物活性の検定：品種MoneymakerにおいてTLLの発現を抑制したRNAiトマトの小葉では、トマト灰色カビ病菌Botrytis cinereaの病斑形成が野生株に比べて促進された。一方TLLを一過的に過剰発現したベンサミアナタバコでは、対象区に比べて同菌の病斑形成が抑制された。これらの結果から、TLLは植物体においてB. cinerea感染に抑制的に働くと考えられたが、供試菌株に依存して抑制効果に差が見られた。さらに検討を要する。
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