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2019 年度 実績報告書

細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析による病害防除に向けた有用遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K07679
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

浅井 秀太  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (30723580)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード罹病性遺伝子 / 病害防除 / トランスクリプトーム
研究実績の概要

べと病は重要病害であり、古くから抵抗性遺伝子による抵抗性品種が利用されてきたが、新レースの出現と抵抗性打破のリスクを常に招いている。宿主植物と病原菌の関係においては、病原菌が標的とする、感染するために必要な宿主側の遺伝子(罹病性遺伝子)が存在し、罹病性遺伝子を欠損させた植物体には病原菌は感染することができない。罹病性遺伝子は、病原菌にとって宿主侵入前後における必須因子であることが予想されるため、その作物への応用は安定的で持続的な病害抵抗性に貢献することが期待される。本研究では、“細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析”および“免疫不全変異体を用いた順遺伝学的スクリーニング”を通して、べと病に対する新奇の罹病性遺伝子を同定し、その機能解析を行うと同時に有用作物への応用を目指す。
■細胞レベルでの宿主病原菌相互作用機構解析
昨年度までに、べと病菌が感染している細胞で特異的に発現している遺伝子(べと病菌の推定標的遺伝子=罹病性遺伝子候補)を明らかにしていた。本年度、これら罹病性遺伝子候補の欠損および過剰発現シロイヌナズナを作製し、べと病菌に対する抵抗性の評価を行った。その結果、シロイヌナズナにおける過剰発現によって、べと病菌に対して高罹病性を示す遺伝子が見出した。現在、この遺伝子の機能解析を進めている。
■免疫不全変異体を用いた順遺伝学的スクリーニング
EMS処理により変異導入した免疫不全シロイヌナズナ変異体において、べと病菌に対して抵抗性を示す変異体を数株得ることに成功していた。得られた変異体の内、1ラインについては、べと病菌に加えて、炭疽病菌、Pseudomonas属菌に対しても抵抗性を示した。このラインについては、戻し交配を行い、ゲノムシークエンスにより、原因遺伝子(罹病性遺伝子候補)の同定に成功した。現在、この遺伝子の機能解析を進めている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク研究所
  • [雑誌論文] A high-quality draft genome sequence of Fusarium oxysporum f. sp. cubense strain 160527, a causal agent of Panama disease2019

    • 著者名/発表者名
      Asai S., Ayukawa Y., Gan P., Masuda S., Komatsu K., Shirasu K. and Arie T.
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 ページ: e00654-19

    • DOI

      10.1128/MRA.00654-19

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 比較ゲノム解析を通したフザリウム分化型解析マーカーの構築と応用2020

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和2年度植物病理学会大会
  • [学会発表] 比較ゲノム解析を通したフザリウム分化型解析マーカーの構築2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      令和元年度植物病理学会関東部会
  • [学会発表] 圃場病原ゲノミクス -土壌診断法の開発にむけて-2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      第12回フザリウム研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification and characterization of revertants of the dde2/ein2/pad4/sid2-quadruple mutant, which exhibit disease resistance2019

    • 著者名/発表者名
      浅井秀太
    • 学会等名
      XVIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 国際学会
  • [備考] 理化学研究所植物免疫研究グループ

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html

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公開日: 2021-01-27  

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