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2016 年度 実施状況報告書

植物-植食性昆虫間相互作用における分子パターン認識の役割

研究課題

研究課題/領域番号 15K18820
研究機関岡山大学

研究代表者

新屋 友規  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (80514207)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード植食性昆虫 / イネ / 分子パターン / 植物免疫 / 植物-昆虫間相互作用 / 異物認識
研究実績の概要

植物の免疫機構において、「分子パターン」と呼ばれる外敵由来あるいは外敵攻撃時に生じるリガンドを植物が認識することは、有効な防御応答を示す上で重要な過程のひとつである。植食性昆虫による食害の現場では、複数の分子パターンや傷害を植物が同時に認識すると想定されるが、昆虫認識に関わる分子パターンの報告数は少ない。そこで本研究課題では、植物の昆虫認識分子機構の解明に向けて、イネの害虫であるクサシロキヨトウ食害応答に関わる、複数の分子パターンの探索を試みるとともに、それら分子パターンを同時に植物が認識した際の防御誘導機構について解析している。
初年度から引き続き、クサシロキヨトウ吐き戻し液に含まれる、高分子エリシターとFACs(Fatty acid amino acid conjugates)に注目して解析を行った。これら分子パターンを同時に認識することによって、防御応答の誘導促進が起こることを初年度に見出していたが、本年度も引き続き詳細な応答解析を行った。その結果、2つの分子パターンの同時認識により、相加的あるいは相乗的に誘導される防御応答を複数見出した。また、これら応答においては高分子エリシター画分に主要なエリシター活性成分が含まれていることが示唆された。このように1種の昆虫に存在する複数の分子パターンの関係について解析した例は少ない。本研究により、植物が食害時に複数の分子パーンを認識することで、より強固な防御応答を誘導することが推察され、これら研究結果をまとめ学術雑誌に発表した。

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

本研究課題の主要な目的の一つである、複数の分子パターン処理時の応答の解析に関して一定の成果を得られ学術雑誌に発表したことから、本研究課題はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

クサシロキヨトウ吐き戻し液に含まれる昆虫由来分子パターンと、傷害・食害によって誘導されるイネ由来の分子パターン(デンジャーシグナル)との関係について解析を行う。またクサシロキヨトウ吐き戻し液に含まれるエリシターの同定に向けた解析を引き続き行う。

次年度使用額が生じた理由

当初の研究計画のとおり、分子パターン群認識時の防御応答解析については順調に進展しているが、平成29年度は遅れている課題である、クサシロキヨトウ吐き戻し液中に見出した新規分子パターンの解析を複数のアプローチで行う。

次年度使用額の使用計画

課題の一部を次年度に行うこととなったが、研究課題全体としておおむね順調に進展しており、次年度も使用計画に従い研究を推進する。イネの防御応答の解析に必要な試薬・分子生物学試薬および消耗品の購入に使用する。研究成果の発表のため参加するため、また研究打ち合わせを行うための旅費を手当てする。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular evidence for biochemical diversification and evolution of phenolamide biosynthesis in rice plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanabe T., Hojo Y., Shinya T., Galis I.
    • 雑誌名

      J Integr Plant Biol

      巻: 58 ページ: 903-913

    • DOI

      doi: 10.1111/jipb.12480

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Colletotrichum higginsianum extracellular LysM proteins play dual roles in appressorial function and suppression of chitin-triggered plant immunity.2016

    • 著者名/発表者名
      Takahara H., Hacquard S., Kombrink A., Hughes H.B., Halder V., Robin G.P. Hiruma K., Neumann U., Shinya T., Kombrink E, Shibuya N., Thomma B.P., O’Connell R.J.
    • 雑誌名

      New Phytol

      巻: 211 ページ: 1323-1337

    • DOI

      doi: 10.1111/nph.13994.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Silencing of Nicotiana benthamiana SEC14 phospholipid transfer protein reduced jasmonic acid dependent defense against Pseudomonas syringae.2016

    • 著者名/発表者名
      Kiba A., Imanaka Y., Nakano M., Galis I., HojoY., Shinya T., Ohnishi K., Hikichi., Y.
    • 雑誌名

      Plant Biotech

      巻: 33 ページ: 111-115

    • DOI

      http://doi.org/10.5511/plantbiotechnology.16.0503a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulation of plant defense responses to herbivores by simultaneous recognition of different herbivore-associated elicitors in rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya T., Hojo Y., Desaki Y., Christeller J.T., Okada K., Shibuya N., Galis I.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 ページ: 32537

    • DOI

      doi: 10.1038/srep32537

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ハスモンヨトウ唾液内共生菌のシロイヌナズナ誘導防御における作用メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      住岡裕香・山崎廉予・Ivan Galis・北条優子・新屋友規・有村源一郎
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      小金井
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
  • [学会発表] 異なる植食者の唾液内共生菌が影響する植物-植食者間相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      森田美紀・山崎廉予・Ivan Galis・北条優子・新屋友規・有村源一郎
    • 学会等名
      第61回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      小金井
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-29
  • [学会発表] イネのジャスモン酸誘導性転写因子RERJ1によるリナロール生産制御メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      茂手木敦史・宮本皓司・山根久和・新屋友規・Ivan Galis・岡田憲典・野尻秀昭
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] ハイゴケにおける化学防御物質モミラクトン生合成制御機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      照屋美優・藤原 薫・宮本 皓司・新屋友規・Ivan Galis・山根 久和・林 謙一郎、野尻秀昭・岡田 憲典
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] イネの傷害誘導性ペプチドOsPep3は植食性昆虫エリシター応答を増強する2017

    • 著者名/発表者名
      新屋友規・北條優子・兵頭究・晝間敬・西條雄介・Galis Ivan
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] Sucrose non-Fermenting Related Kinase 1 はホスファチジン酸を介した植物免疫シグナル伝達に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      今仲優布・イヴァンガリス・北条優子・新屋友規・大西浩平・曳地康史・木場章範
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] No way to run: Importance of direct and indirect defense against herbivorous insects in plants2016

    • 著者名/発表者名
      Galis, I., Sobhy, I., Miyake, A., Tanabe, K., Hojo, Y. Wari, D. and Shinya, T.
    • 学会等名
      Joint Seminar Innovations for Harnessing Bio-resources (2)
    • 発表場所
      Juja, Kenya
    • 年月日
      2016-11-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct and indirect defense mechanism reveal complex protective shield against insect herbivores in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Ivan Galis, Islam Sobhy, Atsushi Miyake, Kimiaki Tanabe, Yuko Hojo, David Wari and Tomonori Shinya
    • 学会等名
      The 11th JKUAT Scientific, Technological and Industrialization Conference
    • 発表場所
      KUAT Main Campus, Juja, Kenya
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イネにおけるオクタデカノイド経路を介したフェノールアミド生産制御2016

    • 著者名/発表者名
      新屋 友規・北條 優子・宮本 皓司・内田 健一・山根 久和・岡田 憲典・Galis Ivan
    • 学会等名
      第51回植物化学調節学大会
    • 発表場所
      高知県南国市
    • 年月日
      2016-10-28 – 2016-10-30
  • [学会発表] Nicotiana benthamiana における Translationally controlled tumor protein を介したプログラム細胞死制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      毛利昭博・渡辺真帆・Gupta Meenu1・Galis Ivan・北條優子・新屋友規・大西浩平・曳地康史・木場章範
    • 学会等名
      第51回植物化学調節学大会
    • 発表場所
      高知県南国市
    • 年月日
      2016-10-28 – 2016-10-30
  • [学会発表] Direct and indirect defense mechanisms compose efficient protective shield against insect herbivores in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Ivan Galis, Islam Sobhy, Atsushi Miyake, Kimiaki Tanabe, Yuko Hojo and Tomonori Shinya
    • 学会等名
      Plant Protection Day and National Conference 2016
    • 発表場所
      Universitas Padjadjaran, Bandung, Indonesia
    • 年月日
      2016-10-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rice JA inductive transcription factor RERJ1 regulates linalool emission in response to herbivory2016

    • 著者名/発表者名
      Motegi A, Miyamoto K, Yamane H, Shinya T, Galis I, Nojiri H, Okada K
    • 学会等名
      14th International Symposium on Rice Functional Genomics (ISRFG)
    • 発表場所
      Le Corum, Montpellier, France
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Plant defense responses to herbivores involve recognition of independent herbivore-associated molecular patterns in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Shinya, Yuko Hojo, Yoshitake Desaki, John T. Christeller, Kazunori Okada, Naoto Shibuya, and Ivan Galis
    • 学会等名
      IS-MPMI (The International Society for Molecular Plant-Microbe Interactions) XVII Congress
    • 発表場所
      Portland, Oregon, U.S.A.
    • 年月日
      2016-07-17 – 2016-07-21
    • 国際学会
  • [図書] Oligosaccharin receptors in plant immunity (Research Progress in Oligosaccharins)2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya T., Desaki Y., Shibuya N.
    • 総ページ数
      29-39
    • 出版者
      Springer New York, edited by Heng Yin and Yuguang Du

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公開日: 2018-01-16  

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