病原体の認識と応答における分子機構の解明～デュアルR-遺伝子モデルの検証

• 研究課題/領域番号: 21580060
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物病理学
• 研究機関: 岡山県農林水産総合センター (2011); 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所 (2009-2010)
• 研究代表者: 鳴坂 義弘 岡山県農林水産総合センター, 生物科学研究所, 研究員 (20335459)
• 連携研究者: 久保 康之 京都府立大学, 農学研究科, 教授 (80183797)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 抵抗性遺伝子 / 遺伝子対遺伝子説 / シグナル伝達 / 植物免疫 / シロイヌナズナ / 炭疽病 / 青枯病 / トマト斑葉細菌病菌 / 抵抗性蛋白質 / 炭疽病菌 / 青枯病菌

研究概要

シロイヌナズナの2つの異なる抵抗性蛋白質(RRS1およびRPS4)が協調的に働き、複数の病原体に対する抵抗反応に関与している"デュアル抵抗性蛋白質システム"を発見した。この2つの抵抗性蛋白質について、シロイヌナズナの20種の生態型におけるアミノ酸配列を比較した結果、RPS4は生態型間で高い相同性を示したのに対して、RRS1にはロイシンリッチリピート(LRR)配列やC末端領域において生態型間の高い多様性が存在した。そこで、RRS1およびRPS4の構造と機能を解明するためにRRS1およびRPS4に部位特異的に変異を導入し、病害抵抗性に関するアミノ酸配列を特定した。

研究成果

• [雑誌論文] The genome of the mesopolyploid crop species Brassica rapa (2011)
  • 著者名/発表者名: Narusaka Y.(104番目, 他109名)
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 43 号: 10 ページ: 1035-1039
  • DOI: 10.1038/ng.919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of full-length cDNAs from Chinese cabbage(Brassica rapa subsp. pekinensis) and identification of marker genes for defence response (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe H., Narusaka Y., Sasaki I., Hatakeyama K., Shin-I S., Narusaka M., Fukami-Kobayashi K., Matsumoto S., Kobayashi M
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 18 号: 4 ページ: 277-289
  • DOI: 10.1093/dnares/dsr018
  • 査読あり
• [雑誌論文] rpoD gene expression as an indicator of bacterial pathogens in host plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Shiraishi T., Iwabuchi M., Narusaka Y
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 77 号: 2 ページ: 75-80
  • DOI: 10.1007/s10327-011-0298-x
  • NAID: 10029720700
  • 査読あり
• [雑誌論文] デュアル抵抗性遺伝子システムの発見と病害抵抗性作物の創製に向けた技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘
  • 雑誌名: Brain Techno News 巻: 146 ページ: 40-44
• [雑誌論文] The floral inoculating protocol : a simplified Arabidopsis thaliana transformation method modified from floral dipping (2010)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Shiraishi T., Iwabuchi M., Narusaka Y
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 27 ページ: 349-351
  • NAID: 10026706102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring fungal viability and development in plants infected with Colletotrichum higginsianum by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Shiraishi T., Iwabuchi M., Narusaka Y
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 76 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s10327-009-0211-z
  • NAID: 10029718812
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラントアクティベーターを利用したハクサイ炭疽病および黒斑病の防除の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘、鳴坂真理
  • 雑誌名: 植物防疫 巻: 3月号, vol.64 ページ: 156-161
  • NAID: 40017015967
• [雑誌論文] Mapping of quantitative trait loci for high level of self-incompatibility in Brassica rapa L. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama K.
  • 雑誌名: Genome 巻: 53 ページ: 257-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring fungal viability and development in plants infected with Colletotrichum higginsianum by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology VOL.76 ページ: 1-6
  • NAID: 10029718812
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABA hypersensitive germination2-1 causes the activation of both abscisic acid and salicylic acid responses in Arabidopsis (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishimura N., Okamoto M., Narusaka M., Yasuda M., Nakashita H., Shinozaki K., Narusaka Y., Hirayama T
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 50 号: 12 ページ: 2112-2122
  • DOI: 10.1093/pcp/pcp146
  • NAID: 10027345088
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dual resistance gene system prevents infection by three distinct pathogens (2009)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Kubo Y., Shiraishi T., Iwabuchi M., Narusaka Y
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 4(10) ページ: 954-955
  • NAID: 130006993828
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2801359/?tool=pubmed
  • 査読あり
• [雑誌論文] A locus conferring resistance to Colletotrichum higginsianum is shared by four geographically distinct Arabidopsis accessions (2009)
  • 著者名/発表者名: Birker D., Heidrich K., Takahara H., Narusaka M., Deslandes L., Narusaka Y., Reymond M., Parker JE., O' Connell R
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 60 号: 4 ページ: 602-613
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2009.03984.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] RRS1 and RPS4 provide a dual Resistance-gene system against fungal and bacterial pathogens (2009)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Shirasu K., Noutoshi Y., Kubo Y., Shiraishi T., Iwabuchi M., Narusaka Y
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 60 号: 2 ページ: 218-226
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2009.03949.x
  • NAID: 130006991284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jasmonate-dependent plant defense restricts thrips performance and preference (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe H., Shimoda T., Ohnishi J., Kugimiya S., Narusaka M., Seo S., Narusaka Y., Tsuda S., Kobayashi M
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 9(97) 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/1471-2229-9-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] RRSI and RPS4 provide a dual Resistance-gene system against fungal and bacterial pathogens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M.
  • 雑誌名: The Plant Journal VOL.60 ページ: 218-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] A locus conferring resistance to Colletotrichum higginsianum is shared by four geographically distinct Arabidopsis accessions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Birker D.
  • 雑誌名: The Plant Journal VOL.60 ページ: 602-613
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dual resistance gene system prevents infection by three distinct pathogens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior VOL.4 ページ: 954-955
  • NAID: 130006993828
  • 査読あり
• [学会発表] Simplified Arabidopsis thaliana Transformation : Floral Inoculating Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Narusaka, Y.
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Analysis of Structure and Function of RPS4 and RRS1 Proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: Narusaka, Y.
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] A dual Resistance-protein system confers resistance against fungal and bacterial pathogens in transgenic crops (2012)
  • 著者名/発表者名: Narusaka, M.
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] シロイヌナズナのキチン認識におけるLysM型受容体の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新屋友規,元山記子,早船真広,神谷光太,谷本匠,鳴坂真理,鳴坂義弘,賀来華江,渋谷直人
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Floral inoculation法によるシロイヌナズナ簡易形質転換法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎識知,鳴坂真理,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムによる病原体認識機構の解明:RPS4とRRS1遺伝子の作物への導入 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須賢,久保康之,白石友紀,畠山勝徳,平井正良,河本晃一,江面浩,高野義孝,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムによる病原体認識機構の解明:RPS4とRRS1蛋白質の構造と機能の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘,鳴坂真理,白須賢,高野義孝,白石友紀,岩渕雅樹
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Genome analysis of the causal agent of strawberry anthracnose, Colletotrichum gloeosporioides (2012)
  • 著者名/発表者名: Gan, P.
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Genomic and transcriptomic analysis of the hemibiotrophic plant pathogen Colletotrichum orbiculare (2012)
  • 著者名/発表者名: Gan, P.
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] シロイヌナズナゲノム情報を用いたハクサイcDNAリソース整備とデータベース開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部洋,佐々木一誠,畠山勝徳,鳴坂真理,田村卓郎,深海-小林薫,鳴坂義弘,小林正智
  • 学会等名: 日本育種学会平成23年度秋季大会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] シロイヌナズナゲノム情報を用いたハクサイcDNAリソース整備とデータベース開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安部洋
  • 学会等名: 日本育種学会平成23年度秋季大会
  • 発表場所: 福井県吉田郡
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] デュアル抵抗性遺伝子システムの病害防除への応用技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘
  • 学会等名: 平成23年度農林水産総合センターセミナリー(第1回)
  • 発表場所: 吉備中央町
  • 年月日: 2011-07-21
• [学会発表] デュアル抵抗性遺伝子システムの発見と病害抵抗性育種への応用技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘
  • 学会等名: 筑波大学遺伝子実験センター形質転換植物デザイン研究拠点公開シンポジウム2
  • 発表場所: 秋葉原
  • 年月日: 2011-07-12
• [学会発表] デュアルR遺伝子システムの発見と分子育種への応用技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,鳴坂義弘
  • 学会等名: シンポジウム「植物機能の包括的理解を目指して」
  • 発表場所: 倉敷
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] デュアルR遺伝子システムの発見と分子育種への応用技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理
  • 学会等名: シンポジウム「植物機能の包括的理解を目指して」
  • 発表場所: 倉敷(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] The floral inoculating protocol : a simplified Arabidopsis thaliana transformation method modified from floral dipping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, S., Narusaka, M., Shiraishi, T., Iwabuchi, M., Narusaka, Y
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] A dual Resistance-gene system confers resistance against fungal and bacterial pathogens in transgenic Brassica rapa (2011)
  • 著者名/発表者名: Narusaka, M., Shirasu, K., Kubo, Y., Shiraishi, T., Hatakeyama, K., Hirai, T., Kawamoto, K., Ezura, H., Mukaihara, T., Iwabuchi, M., Narusaka, Y
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] RRS1 and RPS4 provide a dual Resistance-gene system against fungal and bacterial pathogens (2011)
  • 著者名/発表者名: Narusaka, Y., Narusaka, M., Shirasu, K., Kubo, Y., Shiraishi, T., Iwabuchi, M
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] デュアルR-遺伝子による病原体認識機構:RPS4とRRS1遺伝子の作物への導入 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須賢,久保康之,白石友紀,畠山勝徳,平井正良, Seung Won Kang,河本晃一,江面浩,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] シロイヌナズナ簡易形質転換法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘,鳴坂真理,白石友紀,岩渕雅樹
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] シロイヌナズナゲノム情報を用いたハクサイcDNAリソース整備とデータベース開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部洋,佐々木一誠,畠山勝徳,鳴坂真理,田村卓郎,深海-小林薫,鳴坂義弘,小林正智
  • 学会等名: 日本育種学会平成22年度秋季大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Development of Full-length cDNAs from Brassica rapa and expression analyses of Brassica immune responses (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe H., Sasaki I., Narusaka M., Hatakeyama K., Tamura T., Fukami-Kobayashi K., Narusaka Y., Kobayashi M
  • 学会等名: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] ゲノム情報を利用した高等植物における生物的ストレス応答の分子機構の解明と産業への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘
  • 学会等名: 岡山大学資源生物科学研究所セミナー
  • 発表場所: 岡山大学(倉敷)
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] デュアルR-遺伝子システムによる病原菌認識機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須賢,久保康之,豊田和広,白石友紀,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 平成22年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 定量RT-PCR法による病原菌の簡易定量および生物活性評価法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘,鳴坂真理,白石友紀,岩渕雅樹
  • 学会等名: 平成22年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] シロイヌナズナゲノム情報を用いたハクサイcDNAリソース整備とデータベース開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部洋,佐々木一誠,畠山勝徳,鳴坂真理,深海-小林薫,鳴坂義弘,小林正智
  • 学会等名: 第229回日本作物学会講演会
• [学会発表] 難防除微小害虫の食害に対するシロイヌナズナの防御応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安部洋,下田武志,立石剣,大西純,釘宮聡一,鳴坂真理,瀬尾茂美,鳴坂義弘,津田新哉,小林正智
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Analysis of suppressor mutants of a PARN deficient mutant, ABA hypersensitive germination2-1 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirayama T., Ushiyama S., Narusaka M., Nakashita H., Narusaka Y., Hayashi S
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:RPS4とRRS1による異なる3種の病原体の認識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須賢,久保康之,白石友紀,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:2つのR蛋白質による3種の病原体の攻撃の認識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘,鳴坂真理,白須賢,能年義輝,白石友紀,久保康之,岩渕雅樹
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:RPS4とRRS1による異なる3種の病原体の認識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:2つのR蛋白質による3種の病原体の攻撃の認識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂義弘
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:RPS4とRRS1による異なる3種の病原体の認識 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須賢,能年義輝,久保康之,白石友紀,岩渕雅樹,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第26回岡山植物病理セミナー
  • 発表場所: 倉敷
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] 新説デュアルR-遺伝子システムによる病原体認識機構:RPS4とRRSIによる異なる3種の病原体の認識 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理
  • 学会等名: 第26回岡山植物病理セミナー
  • 発表場所: 岡山大学(倉敷)
  • 年月日: 2009-12-19
• [図書] Methods to Transfer Foreign Genes to Plants, In Transgenic Plants-Advances and Limitations (2012)
  • 著者名/発表者名: Narusaka Y., Narusaka M., Yamasaki S., Iwabuchi M
  • 総ページ数: 478
  • 出版者: InTech
• [図書] Transgenic Plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Narusaka Y.
  • 総ページ数: 478
  • 出版者: InTech
• [備考]
  • URL: http://www.kibi.ne.jp/.narusaka/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.kibi.ne.jp/~narusaka/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.kibi.ne.jp/~narusaka/index.html
• [産業財産権] 複数の病害に対して抵抗性を示す植物及びその作出法 (2009)
  • 発明者名: 鳴坂義弘、鳴坂真理、白須賢
  • 権利者名: 岡山県、理化学研究所
  • 出願年月日: 2009-07-29
  • 外国
• [産業財産権] 複数の病害に対して抵抗性を示す植物及びその作出法 (2009)
  • 発明者名: 鳴坂義弘、鳴坂真理、白須賢
  • 権利者名: 岡山県、理化学研究所
  • 出願年月日: 2009-07-29