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2020 年度 実施状況報告書

植物ホルモン受容体の過剰発現による植物免疫促進機構の解明とその応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K05453
研究機関東京大学

研究代表者

中村 英光  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40724191)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードストリゴラクトン / 植物免疫応答 / 受容体 / いもち病 / 植物ホルモン
研究実績の概要

昨年度までに行ったRNAseqの結果、OsD14はある種の遺伝子発現を正に制御することが示唆された。OsD14過剰発現態で遺伝子発現が上昇している遺伝子群(DEGs)を詳細に解析してみると、病原菌の分泌するエフェクター因子を認識して植物に病原菌耐性を付与する受容体をコードする多数のR遺伝子発現が上昇していることや、サリチル酸やジャスモン酸の糖付加酵素の遺伝子発現が上昇していることが見出された。OsD14ox vs 野生型、OsD14 vs d14、野生型 vs d14の3つの比較解析の結果、いずれにおいても発現上昇している33のDEGsが存在していた。その中に、R遺伝子も存在していた。これらの結果は、D14過剰発現による病害抵抗姓誘導の機構解明の糸口となることが期待されるため、今後詳細に解析していくこととした。
本年度はこの33遺伝子について、遺伝子発現変動を詳細に解析することを計画した。特に、いもち病菌を感染させる前と感染させたあとの遺伝子発現変動を調べることを目的とした。上位5つの遺伝子について過剰発現体で発現が上昇していることを確認できた。しかし、いもち病感染前後の変動については、条件検討の段階でとどまり、その変動を確認できていない。これらの遺伝子の過剰発現体を作出中である。また、他の遺伝子については今後解析していく。また、D14と他の因子との直接的なタンパク質タンパク質相互作用について酵母ツーハイブリッド法を用いて解析したところ、いくつかのホルモンシグナル伝達因子との相互作用を検出した。今後、このホルモンとストリゴラクトンとのクロストークについても解析していく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度の前半は大学の活動制限レベルが上がり、実験ができない状況にあった。レベルが下がった後も、担当しいた学生が感染の不安から体調を崩し通学できない状況になってしまい、研究の進展が大きく滞ってしまった。

今後の研究の推進方策

昨年度までに行ったRNAseqにおける、OsD14ox vs 野生型、OsD14 vs d14、野生型 vs d14の3つの比較解析の結果、いずれにおいても発現上昇していた33の33遺伝子について、遺伝子発現変動を詳細に解析する。特にいもち病菌を感染させる前と感染させたあとの遺伝子発現変動を調べる。いくつかの遺伝子については過剰発現形質転換体を作出すると同時に、ゲノム編集によるノックアウト株の作成も試みる。また、配糖体も含めたSAやJAの内生量も調べる。配糖体化酵素遺伝子のノックアウト株の作出にも着手する。さらに、昨年度発見した、D14と他の因子との直接的なタンパク質タンパク質相互作用についても詳細な解析を継続する。ホルモン間相互作用についても検討する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は前半は大学の活動制限レベルが上がり、実験ができない状況にあった。レベルが下がった後も、担当しいた学生が感染の不安から体調を崩し通学できない状況になってしまい、研究の進展が大きく滞り、未使用額も多くなった。次年度は今年度実施予定だった、RNAseqで遺伝子発現変動が大きかった遺伝子の遺伝子発現変動を詳細に解析するとともに、いもち病菌感染前後の遺伝子変動についてもRNAseqを行い網羅的に解析する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 学会発表 (10件)

  • [学会発表] 根寄生雑草 Striga におけるジベレリン生理作用発現機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      陳嘉政、高橋郁夫、竹内瑞穂、王建文、中村英光、中嶋正敏、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
  • [学会発表] イネ新規アシルスペルミジンの高温に対する機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      高橋郁夫、山野博之、中村英光、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
  • [学会発表] 共有結合型受容体阻害剤を用いたストリゴラクトン生理作用発現機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      大沼彩香、喜久里貢、胡文倩、平山遼太、中村英光、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
  • [学会発表] 根寄生雑草寄生防除を目的としたジベレリン様活性化合物の創製と応用2021

    • 著者名/発表者名
      竹内瑞穂、陳嘉政、王建文、高橋郁夫、太田鋼、下髙原宏明、姜凱、中村英光、中嶋正敏、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
  • [学会発表] 植物免疫抑制剤 NAS1 が全身獲得抵抗性に及ぼす影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      草島美幸、青木智史、高橋郁夫、姜凱、中村英光、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
  • [学会発表] ストリゴラクトンシグナルがイネに病害抵抗性を付与する機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      中村 英光、伊藤 瑛子、髙木 光佑、山野 博之、前田 哲、神田 恭和、草島 美幸、藤田 萌香、仲下 英雄、森 昌樹、浅見 忠男
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 共有結合型受容体阻害剤を用いたストリゴラクトン生理作用発現機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      大沼彩香、喜久里貢、胡文倩、平山遼太、中村英光、浅見忠男
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] 根寄生雑草Strigaにおけるジベレリン受容機構に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      陳嘉政、高橋郁夫、竹内瑞穂、王建文、中村英光、中嶋正敏、浅見忠男
    • 学会等名
      植物化学調節学会第55回大会
  • [学会発表] ジベレリン様活性化合物の創製と根寄生雑草防除への活用2020

    • 著者名/発表者名
      竹内瑞穂、陳嘉政、王建文、高橋郁夫、太田鋼、下髙原宏明、姜凱、中村英光、中嶋正敏、浅見忠男
    • 学会等名
      植物化学調節学会第55回大会
  • [学会発表] 植物免疫抑制剤NAS1誘導体の作用機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      草島美幸、青木智史、高橋郁夫、姜凱、中村英光、浅見忠男
    • 学会等名
      植物化学調節学会第55回大会

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公開日: 2021-12-27  

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