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2014 年度 実績報告書

花葉化の分子機構の解明と育種素材への展開

研究課題

研究課題/領域番号 13J07292
研究機関東京大学

研究代表者

姫野 未紗子  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード植物病原細菌
研究実績の概要

ファイトプラズマは、世界的に大きな被害を出している植物病原細菌であり、有効な防除法の開発が切望されている。また、その病徴が特徴的であり、特に花では、花器官が葉に変化する「葉化」や花器官がシュート構造に転換する「つき抜け」など形態異常を伴うユニークな病徴を引き起こすという特徴がある。ファイトプラズマ病の防除対策や葉化植物の園芸的応用を行うためには、病原体側の『葉化因子』を明らかにすることが必要不可欠である。以上の背景を踏まえ本研究では、ファイトプラズマの葉化因子の特定から病徴発現に至るまでの分子メカニズムを網羅的に解明することを目的としている。
これまでに、ファイトプラズマゲノムから葉化候補因子を抽出し、それぞれの候補因子を実際に植物へと導入した形質転換体を作出することで『葉化因子』の特定を行った。当該年度は、『葉化因子』を導入した形質転換体について、観察によりその形状を明らかにすると共に、遺伝子発現解析を行い、葉化誘導に関わるシグナルネットワーク解析を行った。その結果、葉化因子形質転換体で観察される葉化症状は、各花器官(がく、花弁、雄しべ、雌しべ)ごとでその葉化の程度が異なるという点において、ファイトプラズマ感染によって引き起こされる症状と同様であることが明らかになった。この結果から、本研究により特定した『葉化因子』がファイトプラズマ感染時の葉化症状を引き起こす因子であることをより強力に支持された。さらに、当該年度は葉化因子の植物体内における検出することを目的に、その条件検討を行った。その結果、適切な条件を得ることができた。以上より、葉化因子の発現から葉化誘導へのシグナルネットワークに迫ることができたと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の実験計画通り、葉化誘導に関わるシグナルネットワークの解明及び葉化因子の局在解析を目的に研究を行った。おおむね計画通りに実験を遂行でき、葉化因子の発現から葉化誘導に関わるシグナルネットワークの解明に至ったため、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

前年度までの知見から、葉化因子がいくつかの宿主遺伝子の発現に影響を与えることが明らかになり、葉化因子が直接相互作用する宿主因子の存在が推測された。今後は、さらに植物側の遺伝子について解析を進め、病徴発現に至るメカニズムをより詳細に解析していく予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] The phytoplasmal virulence factor TENGU causes plant sterility by downregulating of the jasmonic acid and auxin pathways.2014

    • 著者名/発表者名
      Minato N., Himeno M., Hoshi A., Maejima K., Komatsu K., Takebayashi Y., Kasahara H., Yusa A., Yamaji Y., Oshima K., Kamiya Y., Namba S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 7399

    • DOI

      doi:10.1038/srep07399

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Onion yellow phytoplasma P38 protein plays a role in adhesion to the hosts.2014

    • 著者名/発表者名
      Neriya Y., Maejima K., Nijo T., Tomomitsu T., Yusa A., Himeno M., Netsu O., Hamamoto H., Oshima K., Namba S.
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 361 ページ: 115-122

    • DOI

      DOI: 10.1111/1574-6968.12620

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of floral homeotic MADS-domain transcription factors by a phytoplasmal effector, phyllogen, induces phyllody.2014

    • 著者名/発表者名
      Maejima K., Iwai R., Himeno M., Komatsu K., Kitazawa Y., Fujita N., Ishikawa K., Fukuoka M., Minato N., Yamaji Y., Oshima K., Namba S.
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 78 ページ: 541-554

    • DOI

      doi:10.1111/tpj.12495

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] パープルトップ症状はファイトプラズマ感染による細胞死の誘導を抑制する2015

    • 著者名/発表者名
      姫野未紗子・友光・遊佐礼・北沢優悟・煉谷裕太朗・前島健作・大島研郎・難波成任
    • 学会等名
      日本植物病理学会創立100周年記念大会(平成27年度大会)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-03-31
  • [学会発表] ファイトプラズマ感染が引き起こすパープルトップ症状は宿主のアントシアニン生合成経路に依存する2014

    • 著者名/発表者名
      姫野未紗子・北沢優悟・吉田哲也・三浦千裕・前島健作・大島研郎・難波成任
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-04
  • [学会発表] ファイトプラズマ感染によるパープルトップ症状誘導メカニズムに関する解析2014

    • 著者名/発表者名
      姫野未紗子、北沢 優悟、吉田 哲也、遊佐 礼、宮崎 彰雄、煉谷裕太朗、前島健作、大島研郎、難波成任
    • 学会等名
      平成26年度日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23

URL: 

公開日: 2016-12-27  

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