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2018 年度 実績報告書

植物由来シグナルを介した病原菌と共生菌の感染戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J40044
研究機関名古屋大学

研究代表者

竹本(田中) 愛子  名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード共生
研究実績の概要

イネの最重要病害であるいもち病菌の防除には、抵抗性品種の育種・導入が必須である一方、 その抵抗性を回避して感染する病原力の理解が不可欠である。また、菌根菌は植物の根に共生 し養分交換により宿主植物と相利的な関係を保持し、イネもその宿主のひとつである。本研究では、根への人工接種が可能なイネいもち病菌と共生菌である菌根菌との感染戦略の類似性に着目し菌根菌の感染機構を明らかにする。特に、病原菌と共生菌における植物由来シグナルの認識を介した植物組織侵入メカニズムを明らかにする。
イネOsRAM2の機能解析のため、先に、CRISPR/Cas9発現ベクターを用いてイネOsRAM2変異体を作出した。本年度はイネOsRAM2変異体のT1世代の変異部位を解析し、A塩基の挿入変異個体とC塩基の挿入変異個体の2種を選抜した。これらの挿入変異ヘテロ個体に菌根菌Rhizophagus irregularis胞子懸濁液を接種し、4週間後、各個体の根をWGA-FITCを用いて染色し、共焦点レーザー顕微鏡により観察した。その結果、OsRAM2変異体では、菌足(Hyphopodium)、内生菌糸、樹枝状体の形成率が野生型イネ個体と比較し顕著に低下し、明らかな菌根感染率の低下が確認された。
2種の1塩基挿入イネ変異体を出穂させ、それぞれT2種子を得た。イネいもち病菌のGFP恒常発現株を用いイネ野生型および2種の1塩基挿入変異体T2世代への感染過程を観察した。播種後3日の野生型およびOsRAM21塩基挿入変異体イネ実生を滅菌土壌に移植し、イネいもち病菌GFPラベル株の胞子を接種した。2週間後、イネいもち病菌の感染を共焦点レーザー顕微鏡により観察したところ、いずれのOsRAM21塩基挿入変異体においてもイネいもち病菌の感染も菌足(Hyphopodium)の形成率が低下し、感染率が顕著に低下した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Nicotiana benthamiana RanBP1-1 Is Involved in the Induction of Disease Resistance via Regulation of Nuclear-Cytoplasmic Transport of Small GTPase Ran2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yuri、Ohtsu Mina、Shibata Yusuke、Tanaka Aiko、Camagna Maurizio、Ojika Makoto、Mori Hitoshi、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 222

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00222

  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Burkholderia vietnamiensis Strain RS1, a Nitrogen-Fixing Endophyte Isolated from Sweet Potato2018

    • 著者名/発表者名
      Rina Shinjo, Kazuma Uesaka, Kunio Ihara, Shunsuke Sakazaki, Katsuya Yano, Motohiko Kondo, Aiko Tanaka
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 ページ: e00820-18

    • DOI

      10.1128/MRA.00820-18

  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Ralstonia sp. Strain SET104, Isolated from Root Nodules of Aeschynomene indica2018

    • 著者名/発表者名
      Aiko Tanaka, Takamasa Suzuki, Kazuma Uesaka, Shingo Hata
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 7 ページ: e01441-18

    • DOI

      10.1128/MRA.01441-18

  • [学会発表] Burkholderia vietnamiensis による生育促進効果の植物種間差異2018

    • 著者名/発表者名
      新庄 莉奈,田中 愛子,近藤 始彦
    • 学会等名
      植物微生物研究会第29回研究交流会
  • [学会発表] イネにおける内生窒素固定は非構造性炭水化物含量の影響を受けるか?2018

    • 著者名/発表者名
      岡本卓哲・新庄莉奈・田中愛子・杉浦大輔・近藤始彦
    • 学会等名
      植物微生物研究会第29回研究交流会
  • [学会発表] 新規なβプロテオバクテリアRalstonia sp.によるクサネム根粒形成について2018

    • 著者名/発表者名
      畑 信吾・玉井鉄宗・鈴木孝征・田中愛子
    • 学会等名
      植物微生物研究会第29回研究交流会

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公開日: 2019-12-27  

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