イネの新規耐病性遺伝子ＢＳＲ１による広範な病害抵抗性機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23580142
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 森 昌樹 独立行政法人農業生物資源研究所, 耐病性作物研究開発ユニット, 上級研究員 (50192779)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 病害抵抗性 / イネ / 植物免疫 / シグナル伝達

研究概要

イネの病害抵抗性遺伝子BSR1は、高発現することで広範囲の病原菌に対する抵抗性を付与することができるリン酸化酵素遺伝子である。マイクロアレイ解析及び遺伝学的な解析の結果、BSR1による病害抵抗性には病害抵抗性ホルモンであるサリチル酸はほとんど関与していないことが明らかになった。つぎにBSR1の機能喪失イネの解析から、BSR1がイネの本来有する病害抵抗性に寄与していることが確認された。さらに、BSR1の高発現により、イネでは白葉枯病、いもち病の2大病害に加え、他2種類の病害に対しても抵抗性を付与できることが示された。双子葉作物のトマトにおいても斑葉細菌病に抵抗性になることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] High-throughput analysis of rice genes by means of the heterologous full-length cDNA overexpressor (FOX)-hunting system (2013)
  • 著者名/発表者名: Higuchi-Takeuchi M, Mori M, Matsui M.
  • 雑誌名: The International Journal of Developmental Biology 巻: 57(6/7/8) 号: 6-7-8 ページ: 517-523
  • DOI: 10.1387/ijdb.130176mm
  • 査読あり
• [雑誌論文] 広範な植物病原菌に対する抵抗性遺伝子-イネからBSR1 遺伝子をFOX ハンティングにより発見- (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 森昌樹
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50(9) ページ: 627-628
  • NAID: 10031123201
  • 査読あり
• [雑誌論文] 広範な植物病原菌に対する抵抗性遺伝子 イネからBSR1遺伝子をFOXハンティングにより発見 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 森昌樹
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 627-628
  • NAID: 10031123201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening and characterization of achemical regulator for plant disease resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: Seo E-K, Nakamura H, Mori M, Asami T
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 22 号: 4 ページ: 1761-1765
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2011.12.082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening for resistance against Pseudomonas syringae in rice-FOX Arabidopsis lines identified a putative receptor-like cytoplasmic kinase gene that confers resistance to major bacterial and fungal pathogens in Arabidopsis and rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Dubouzet J.G, Maeda S, Sugano S, Ohtake M, Hayashi N, Ichikawa T, Kondou Y, Kuroda H, Horii Y, Matsui M, Oda K, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology Journal 巻: 9(4) 号: 4 ページ: 466-485
  • DOI: 10.1111/j.1467-7652.2010.00568.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of two isoforms of leaf-type ferredoxin-NADP+-oxidoreductase in rice using heterologous expression system of Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Higuchi-Takeuchi M, Ichikawa T, Kondou Y, Matsui K, Hasegawa Y, Kawashima M, Sonoike K, Mori M, Hirochika H, Matsui M
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 157 号: 1 ページ: 96-108
  • DOI: 10.1104/pp.111.181248
  • 査読あり
• [学会発表] イネFOXナズナ系統を用いたR.solani抵抗性遺伝子の単離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, Dubouzet J.G, 近藤陽一, 市川尚斉, 小田賢司, 松井南, 廣近洋彦, 森昌樹
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 恒常的および感染応答性プロモーターを用いたBSR1発現病害抵抗性イネの改良 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 後藤新悟, 下田（笹倉）芙裕子, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会125回講演会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Broad-spectrum disease resistance by overexpression of rice BSR1 and its application to crop improvement (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Maeda S, Sugano S, Naoki Y, Hayashi N, Goto S, Jiang C-J, Oda K, Hirochika H, Takatsuji H.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: New delhi
  • 招待講演
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による非常に広範な病害に対する抵抗性の付与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 林長生, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] A cytoplasmic kinase gene provides resistance against major bacterial and fungal pathogens in Arabidopsis and rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Sugano S, Dubouzet J.G, Yokotani N, Jiang C.J, Oda K, Matsui M, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: 10th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Beijin
  • 招待講演
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による抵抗性にはサリチル酸非依存性の経路が主に関与する (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 西澤洋子, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1による非常に広範な病害に対する抵抗性の付与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 林長生, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] イネ病害抵抗性を誘導する新規アシルポリアミン誘導体 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩川純也, 彦坂政志, 中村英光, 前田哲, 森昌樹, 浅見忠男
  • 学会等名: 日本農薬学会第38回大会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1による抵抗性にはサリチル酸非依存性の経路が主に関与する (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 西澤洋子, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] イネのジテルペン型ファイトアレキシン生合成を正に制御する新規転写因子DPF (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷恵美, 福島説子, 中川仁, 田中惇訓, 岡田憲典, 前田哲, 松下茜, 鎌倉高志, 山根久和, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] イネの転写因子DPFはサリチル酸経路においてWRKY45およびWRKY62の下流でジテルペン型ファイトアレキシン合成酵素遺伝子を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 福島説子, 赤城文, 森昌樹, 菅野正治, 中山明, 高辻博志
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] FOXハンティングで単離した広範な病害抵抗性遺伝子BSR1の耐病性機構解析と実用化の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 後藤新悟, 姜昌杰, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 とサリチル酸シグナルとの関連解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会122回講演会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Broad-spectrum disease resistance by BSR1 shares transcriptional components with BTH-inducible resistance in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Sugano S, Nakagome M, Miyao A, Jiang C-J, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 広範な病害に対する抵抗性遺伝子BSR1 による抵抗性機構のマイクロアレイ解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 高辻博志, 森昌樹
  • 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] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1とサリチル酸シグナルとの関連解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] Broad-spectrum disease resistance by BSR1 shares transcriptional components with BTH-inducible resistance in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Sugano S, Nakagome M, Miyao A, Jiang C-J, Takatsuji H, Mori M
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都国際会議場
• [学会発表] 広範な病害に対する抵抗性遺伝子BSR1による抵抗性機構のマイクロアレイ解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] アシルポリアミン誘導体のイネ病害抵抗性反応における作用と役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 彦坂政志, 中村英光, 前田哲, 森昌樹, 岡田憲典, 山根久和, 浅見忠男
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [学会発表] Identification of BSR1 gene that confers resistance to rice blight and blast by fox hunting (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Dubouzet J.G, Sugano S, Ichikawa T, Kondou Y, Yokotani N, Oda K, Matsui M, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: 9th International Symposium of Rice Functional Genomics
  • 発表場所: Taipei
  • 招待講演
• [学会発表] 複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による単子葉および双子葉作物への病害抵抗性の付与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 横谷尚起, 菅野正治, 小田賢司, 松井南, 廣近洋彦, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会120回講演会
  • 発表場所: 福井
• [学会発表] Identification of BSR1 gene that confers resistance to rice blight and blast by fox hunting (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Dubouzet J.G, Sugano S, Ichikawa T, Kondou Y, Yokotani N, Oda K, Matsui M, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M
  • 学会等名: 9th International Symposium of Rice Functional Genomics(招待講演)
  • 発表場所: Academia Sinica (Taipei, Taiwan)
• [学会発表] 複合病害抵抗性遺伝子BSR1による単子葉および双子葉作物への病害抵抗性の付与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 横谷尚起, 菅野正治, 小田賢司, 松井南, 廣近洋彦, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井県立大学
• [学会発表] アシルスペルミジン誘導体のイネ病害抵抗反応における作用と役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 彦坂政志, 中村英光, 森昌樹, 岡田憲典, 山根久和, 浅見忠男
  • 学会等名: 植物化学調節学会第46回大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
• [学会発表] 植物病害抵抗性の抑制化合物のスクリーニング (2011)
  • 著者名/発表者名: 徐銀卿, 中村英光, 前田哲, 森昌樹, 浅見忠男
  • 学会等名: 植物化学調節学会第46回大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
• [図書] Characterization of rice genes using a heterologous full-length cDNA expression system Transgenic Plants: Methods and Protocols 3(8) (2012)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Kondou Y, Mori M, Ichikawa T, Matsui M.
  • 出版者: Springer
• [図書] Transgenic Plants: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Mieko Higuchi, Youichi Kondou, Masaki Mori, Takanari Ichikawa, Minami Matsui
  • 出版者: Springer
• [備考] 日経バイオテク2011.9.26 日号 p.17-18 で学会発表⑨の内容について紹介される。
• [備考] ① 森昌樹 "万が一"の発見!～病気に強く、環境にやさしい作物をつくる～ 平成24 年度農業生物資源研究所一般公開サイエンスカフェ 2012.4.21、つくば(アウトリーチ活動)
• [備考] ② 森昌樹 広範な植物病原菌に対する抵抗性遺伝子～分子育種への利用～ 第10 回バイオテクノロジー国際会議, バイオアカデミックフォーラム 2011.6.29、東京(アウトリーチ活動)
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2014)
  • 発明者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-05
  • 外国
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2014)
  • 発明者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-05
  • 外国
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2013)
  • 発明者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-020066
  • 出願年月日: 2013-02-05
  • 外国
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2013)
  • 発明者名: 森 昌樹 前田 哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森 昌樹 前田 哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-02-05
• [産業財産権] プラントアクチィベーター (2012)
  • 発明者名: 浅見忠男、彦坂政志、森昌樹、前田哲、松田史生、斉藤和季
  • 権利者名: 浅見忠男、彦坂政志、森昌樹、前田哲、松田史生、斉藤和季
  • 出願年月日: 2012
• [産業財産権] プラントアクチィベーター (2012)
  • 発明者名: 浅見忠男、彦坂政志、森昌樹、前田哲、松田史生、斉藤和季
  • 権利者名: 浅見忠男、彦坂政志、森昌樹、前田哲、松田史生、斉藤和季
  • 出願年月日: 2012
  • 外国