| 研究課題/領域番号 |
21H02507
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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44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
西條 雄介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50587764)
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 植物免疫 / 湿度 / 病原細菌 / 水 / シロイヌナズナ / 植物微生物相互作用 / 免疫受容体 / リン酸化 / ABA / 環境応答 / 微生物相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
モデル植物シロイヌナズナを用いて、病原菌の感染被害が拡大する多湿環境における植物と病原細菌の相互作用様式の変化を遺伝子発現レベルで明らかにする。同時に湿度環境が植物の共生菌の集団組成に与える影響も明らかにする。さらに、病原細菌が植物ホルモン応答系をハイジャックして葉内で水獲得や感染・増殖を進める仕組みとそれに対抗する植物の免疫機構について解明を進める。これらの研究を通して、植物の環境適応を大きく左右する「植物・微生物・環境因子」の相互作用メカニズムの解明に貢献するとともに、作物のストレス耐性強化技術の開発に向けて実効性の高い情報を提供する。
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| 研究成果の概要 |
シロイヌナズナにおいて、湿度変化に応じて植物が免疫応答や共生を調節する仕組み、及び病原細菌が感染戦略を調節する仕組みに関して解明を推進した。水チャネルPIPの特定分子種のリン酸化及びアブシジン酸（ABA）代謝酵素遺伝子CYP707a3等の発現の誘導が、完全滅菌条件でも誘導される互いに独立の湿度応答であることを示した上、それらの植物免疫における重要性を示した。また、その制御に重要なCa透過チャネルCNGCや転写制御因子の特定分子種を同定して、湿度シグナル機構の一端を明らかにした。さらに、病原細菌のエフェクターが同経路の抑制に働くことで植物ABA応答を活用して水浸漬を進めることを突き止めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物病害が拡大する高湿度環境において、植物は湿度上昇を感知して免疫を向上させること、及びその際に特定の水チャネルPIP分子種のリン酸化並びにアブシジン酸（ABA）分解酵素遺伝子の発現誘導が重要な役割を果たすことを明らかにした。後者の誘導に必要なCa2+イオンチャネルと転写制御因子を同定した。逆に、病原細菌が同応答を阻害し植物ABA応答をハイジャックすることで感染部位に水を集めること、及びそれに寄与するエフェクター感染促進因子も明らかにした。本成果は、湿度情報に基づく植物免疫・細菌感染戦略の調節機構に関して進歩性の高い知見を提供し、耐病性増強技術の開発にも資するものである。
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