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植物に耐病性を付与する病原菌エフェクタートラップ法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21320
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関近畿大学

研究代表者

川崎 努  近畿大学, 農学部, 教授 (90283936)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードエフェクター / イネ / 病原力 / シロイヌナズナ / 病原性 / 植物免疫 / 耐病性 / 病原菌 / 植物 / 免疫
研究開始時の研究の概要

病原菌が植物細胞内に分泌するエフェクターは、病原菌の病原力の根源であると言える。そこで、病害防除の観点から、エフェクター機能を阻害する新技術の開発を行う。本研究では、エフェクターと宿主免疫因子の詳細な相互作用解析により、エフェクターが結合する宿主免疫因子の最小ドメインを決定し、エフェクタートラップドメイン(ETD)として利用する。ETDを植物細胞内で発現させ、ETDがエフェクターと宿主免疫因子の相互作用を阻害するかどうかを解析する。得られた成果をもとに、ETDを利用して、病原菌の感染力を弱体化させる次世代型の耐病性技術の開発を行う。

研究成果の概要

作物に重要病害を引き起こすキサントモナス属の病原菌は、多数のTALエフェクターを植物細胞内に分泌する。TALエフェクターは、転写因子として宿主遺伝子の転写を制御することができる、病原力の鍵因子である。そのため、TALエフェクターの機能抑制により重要病害を克服できると考えられる。イネNB-LRR型受容体Xa1がもつccBEDドメインが、TALエフェクターと相互作用することが明らかになった。そこで、TALエフェクターをトラップするため、ccBEDドメインを過剰発現するイネを作出した。しかし、ccBEDは核でTALエフェクターと相互作用するものの、転写因子としての機能を阻害しないことがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界的な環境変動により、病害虫の発生地域が変化・拡大することで、農業生産に大きな損失をもたらしている。また、環境保全の観点から、病原菌を殺すのではなく、病原菌の病原力を抑制する技術の開発が望まれる。キサントモナス属の病原菌は、多くの重要病害を引き起こすことが知られている。キサントモナスの病原菌がもつTALエフェクターは、病原力の鍵因子であるため、TALエフェクターの機能を抑制する技術を開発できれば、次世代の耐病性技術として非常に有効であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21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 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Missouri(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国農業科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ミズーリ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The rice <scp>OsERF101</scp> transcription factor regulates the <scp>NLR</scp> Xa1‐mediated immunity induced by perception of <scp>TAL</scp> effectors2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Ayaka、Yoshimura Satomi、Shimizu Motoki、Sato Sayaka、Matsuno Shogo、Mine Akira、Yamaguchi Koji、Kawasaki Tsutomu
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 236 号: 4 ページ: 1441-1454

    • DOI

      10.1111/nph.18439

    • 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] Cooperative regulation of PBI1 and MAPKs controls WRKY45 transcription factor in rice immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru Kota、Yamaguchi Koji、Harada Kenichi、Nishio Yusaku、Hori Momoka、Ishikawa Kazuya、Inoue Haruhiko、Shigeta Shusuke、Inoue Kento、Shimada Keita、Yoshimura Satomi、Takeda Takumi、Yamashita Eiki、Fujiwara Toshimichi、Nakagawa Atsushi、Kojima Chojiro、Kawasaki Tsutomu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 2397-2397

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30131-y

    • 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
  • [学会発表] 核局在型NLRであるXa1に依存した免疫誘導機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、、佐藤 颯花、吉村智美、清水元樹、山口公志、川崎努
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イネの免疫誘導におけるPUB44の活性化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      中村春平、堀百香、西村直也、吉村智美、山口公志、峠隆之、川崎努
    • 学会等名
      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] イネNB-LRR型受容体Xa1の複合体形成と免疫活性化機構の解明に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、、吉村智美、清水元樹、山口公志、川崎努
    • 学会等名
      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] 白葉枯病菌のiTALエフェクターによるXa1依存型抵抗性の阻害機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 颯花、吉久采花、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      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] イネ免疫応答におけるMAPKによるPUB44の制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      堀百香、西村直也、中村春平、西尾優作、山口公志、吉村智美、峠隆之、川崎努
    • 学会等名
      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] イネ白葉枯病菌のTALエフェクターXoo1996を介した感染機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      小川隼平、吉久采花、吉村智美、山口公志、津下誠治、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ白葉枯病菌エフェクターXopZによるOsZIP3を介したイネ免疫抑制機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      山田朋輝,山本剛大,山口公志,吉村智美,川﨑努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 白葉枯病菌のiTALエフェクターによるXa1抵抗性阻害機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯花・吉久采花・山口公志・吉村智美・川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ白葉枯病菌のTALエフェクターによる宿主遺伝子の転写誘導機構2021

    • 著者名/発表者名
      平野晏奈、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Xa1を介したイネ白葉枯病の抵抗性機構2021

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、小川隼平、佐藤 颯花、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      令和3年度 日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ免疫応答におけるPBI1とMAPKによるWRKY45の活性化制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      嶋田啓太、一丸航太、繁田修佑、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ免疫応答におけるPUB44活性化機構2020

    • 著者名/発表者名
      西尾優作、一丸航太、繁田修佑、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Xa1を介したイネ白葉枯病の抵抗性機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、小川隼平、佐藤 颯花、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原菌感染時のMAPKカスケードの活性化に伴うAGO4のエピゲノム制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      岸田智花、山口公志、山口暢俊、津田賢一、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アブラナ科黒腐病菌エフェクターXopZによる宿主標的因子を介した免疫抑制機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      尾谷卓海、山口公志、吉村智美、川﨑努
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 近畿大学農学部 生物機能科学科 植物分子遺伝学研究室

    • URL

      https://www.nara.kindai.ac.jp/laboratory/kawasaki_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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