| 研究課題/領域番号 |
21H02195
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
中屋敷 均 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50252804)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | いもち病菌 / エピジェネティクス / ゲノム進化 / ヒストン修飾 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物病原菌は、宿主の「寄生者」であるが、多くの場合、枯葉のような植物遺体を利用して「腐生的」に生育することもできる。本研究では、この病原菌の「寄生」と「腐生」の二つのモードがどのように制御されているか解き明かすことを目的としている。近年、同じ遺伝子を持つ細胞が、異なった機能を持つようになる機構として、ヒストン修飾やDNAのメチル化など、DNAの配列情報を変えずに、遺伝子の働きを調節するエピジェネティクスという機構が注目されている。本研究では、イネ科植物いもち病菌を材料に「寄生」と「腐生」のモード変換にエピジェネティックな制御が関与していると考え、その機構の謎に迫る。
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| 研究成果の概要 |
いもち病菌は腐生的な生活環と植物病原菌としての寄生的な生活環を持つ。本研究では、このいもち病菌の「寄生」と「腐生」という二つのモードをスイッチングする機構として、エピジェネティックなクロマチン状態の変化に注目した。その結果、いもち病菌ゲノムには寄生を可能とさせる遺伝子（水平移行で獲得した多くの遺伝子を含む）をゲノムの特定の領域に局在させており、それを主にヒストン修飾の一種であるH3K27me3を用いて制御していることが明らかとなった。また、保存性の高い遺伝子で構成されるユークロマチン領域にも感染に必要な遺伝子は存在しているが、これらは主にH3K4me2/3の制御下にあると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
いもち病菌は、コメを主食とする我が国の稲作にとって、最大の脅威となる植物病害であり、その安定的な防除法の確立は、喫緊の課題である。本研究は、腐生的に生きていくことができる本菌が、どのようにして寄生的な生活環を獲得したのか、またそれに伴う遺伝子制御とはどのようなものかを明らかにしたものであり、いもち病菌を防除するための新たな戦略や殺菌剤の開発等に有用な知見であると考えられる。
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