| 研究課題/領域番号 |
22K05650
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
井上 加奈子 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 講師 (00647737)
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| 研究分担者 |
大西 浩平 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50211800)
木場 章範 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50343314)
曵地 康史 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (70291507)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | PTI / 青枯病菌 / 自然免疫(PTI)回避 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
栽培作物に難防除病害をもたらす青枯病菌は、宿主植物根へ侵入直後に、Ⅲ型分泌装置（T3SS）を介して植物内にエフェクターを注入することで自然免疫（PTI）を回避し、感染を成立させる。青枯病菌PTI回避の阻害を利用した持続的な青枯病防除を開発するため、本研究では、根へ侵入直後のPTI回避機構時における青枯病菌の感染機序を明らかにし、青枯病菌によるPTI機構の解明を行う。
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| 研究実績の概要 |
土壌伝搬性のグラム陰性植物病原細菌青枯病菌は、２５０以上の作物種に難防除病害である萎凋症状をもたらす。宿主植物の根へ侵入直後に、青枯病菌は、III型分泌装置を介して宿主植物内にエフェクターを注入して、宿主植物の自然免疫（PTI）を回避し、宿主植物への感染を成立させる。そのため、青枯病菌PTI回避の阻害を利用した持続的な青枯病防除が期待されている。しかし、PTI回避機構誘導時における根への青枯病菌の感染機序について画期的な解析法が確立されておらず、未だ不明瞭な点が多い。
令和４年度の研究成果として、青枯病菌のPTI回避機構を解明するため、電子顕微鏡学的手法を取り入れた解剖学解析および走査型電子顕微鏡を用いた形態学解析によるトマト植物根侵入直後（PTI回避機構時）における青枯病菌感染機序の解析法を確立した。これら手法により、青枯病菌の侵入様式と青枯病菌の侵入に伴うトマト植物根の応答について解析した結果、青枯病菌がトマト植物根に固着した早い段階において、トマト植物根の表皮細胞と隣接した領域の皮層細胞では核や細胞質の変性を伴ったPTI回避に関わる細胞死の準備が既に始まっていることを明らかにした。その成果を国内外の学会発表および４報の学術論文としてまとめた。さらに、PTIの認識に重要と考えられるエフェクター分泌に関わる遺伝子喪失株を用いてPTI回避時における各種変異株の感染様式についても解剖学的解明を進めており、青枯病菌はPTIをどのようなメカニズムで回避するのかを示すデータを取得している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
トマト植物根への青枯病菌接種法、解剖学的手法、走査型電子顕微鏡解析法、および、取得データの解析についての系を確立したことで、PTI回避時のトマト植物根と青枯病菌のインターラクション解明をスムーズに進めることができた。しかしながら、当初予定していたタバコ植物とのインターラクションについてはタバコ植物根が解剖学解析に不向きであることが分かったことから、RNA -sequenceを用いたタバコ植物根のPTI回避シグナル系解明が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
PTIに伴い誘導される植物細胞死の遅延メカニズムの解剖学解析を進めるとともにトマトの根の系でのT3SS、T3E、PTIシグナル系に関するトランスクリプトーム解析を行う。
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