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2018 年度 実施状況報告書

リン脂質代謝による植物免疫制御を介した広耐病性の分子機構の解明と病害防除への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K05651
研究機関高知大学

研究代表者

木場 章範  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50343314)

研究分担者 大西 浩平  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50211800)
曵地 康史  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (70291507)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードフォスファチジン酸 / 病害抵抗性 / フォスフォリパーゼ / 病害防除
研究実績の概要

申請者らはフォスファチジン酸脱リン酸化酵素(DS1-PAP)の1遺伝子の抑制で、糸状菌・卵菌・細菌・ウイルスに耐病性を示すことを明らかしている(広耐病性と称す)。本計画では、①ゲノム編集で作製したDS1-PAP欠損ベンサミアナ植物(DS1植物)を用いて、広ストレス耐性の分子機構をトランスクリプトーム、メタボローム解析を通して解明すること。②ベンサミアナ植物ゲノムより単離したDS1-PAPプロモーターとレポーター遺伝子(GUS)との融合遺伝子を導入した形質転換植物と病原体エフェクター、植物cDNA、および化合物ライブラリーを利用し、PAP発現を誘導・抑制するエフェクター、植物cDNA、化合物を選抜する。③in vitroでのDS1-PAP活性を指標に活性化・阻害剤の選抜を行う。DS1-PAPを標的にした広耐病性機構・DS1-PAP発現・DS1-PAP活性阻害剤を利用した、新奇防除法の確立につながる基礎研究を目的にしている。
今年度はDS1-PAP欠損ベンサミアナ植物(DS1植物)をゲノム編集で作製することを行った。ゲノムDNAを鋳型にしたダイレクトシークエンス解析から、変異株の候補を4系統の候補株を得ることができた。また、ベンサミアナ植物ゲノムより単離したDS1-PAPプロモーターとレポーター遺伝子(GUS)との融合遺伝子を導入した形質転換植物の作出も行った。カナマイシン耐性を指標に選抜を行い、10系統のカナマイシン抵抗性株を得ることができた。それぞれのT1種子を播種したカナマイシン耐性株のゲノムDNAを鋳型にNPTII遺伝子の有無で組み換え体の選抜を行い、10系統全てが組み換え体であることが確認できた。

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

DS1-PAP欠損ベンサミアナ植物(DS1植物)を4系統の候補株を得ることができた。また、ベンサミアナ植物ゲノムより単離したDS1-PAPプロモーターとレポーター遺伝子(GUS)との融合遺伝子を導入した形質転換植物の作出も行うことができたことから、概ね予定通り研究が進んでいると判断した。

今後の研究の推進方策

今後はゲノム編集で作製したDS1-PAP欠損ベンサミアナ植物(DS1植物)4系統の候補株から、完全に欠損した植物をスクリーニングする。また、ベンサミアナ植物ゲノムより単離したDS1-PAPプロモーターとレポーター遺伝子(GUS)との融合遺伝子を導入した形質転換植物に関して、ホモ個体を選抜し解析へと進める。さらに、in vitroでのDS1-PAP活性を簡易的・高感度で検出する実験系の構築を進める。

次年度使用額が生じた理由

前年度は実験材料の作出が主な内容であったため、解析に使用予定の予算が一部残る結果となった。次年度は解析作業が中心となるため、そのための消耗品等に使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The SEC14 phospholipid transfer protein regulates pathogen-associated molecular pattern-triggered immunity in Nicotiana benthamiana.2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kiba, Masahito Nakanoa, Kouhei Ohnishi, Yasufumi Hikichi
    • 雑誌名

      Plant Physiology and Biochemistry

      巻: 125 ページ: 212-218

    • DOI

      doi: 10.1016/j.plaphy.2018.02.002.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ralfuranones contribute to mushroom-type biofilm formation by Ralstonia solanacearum strain OE1-12018

    • 著者名/発表者名
      Mori Y., Hosoi Y., Ishikawa S., Hayashi K., Asai Y., Ohnishi H., Shimatani M., Inoue K., Ikeda K., Nakayashiki H., Nishimura Y., Ohnishi K., Kiba A., Kai K., Hikichi Y.
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 19 ページ: 975-985

    • DOI

      doi: 10.1111/mpp.12583.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of avirulence genes avrA and popP1 of Japanese Ralstonia solanacearum strains in the pathogenicity to tobacco2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Li、Dahal Amol、Zhang Yong、Rokunuzzaman Md、Kiba Akinori、Hikichi Yasufumi、Ohnishi Kouhei
    • 雑誌名

      Physiological and Molecular Plant Pathology

      巻: 102 ページ: 154~162

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2017.12.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of ralfuranones in the quorum sensing signalling pathway and virulence of Ralstonia solanacearum strain OE1-12018

    • 著者名/発表者名
      Mori Y., Ishikawa S., Ohnishi H., Shimatani M., Morikawa Y., Hayashi K., Ohnishi K., Kiba A., Kai K., Hikichi Y.
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 19 ページ: 454-463

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/mpp.12537

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of a lectin, LecM, to the quorum sensing signalling pathway of Ralstonia solanacearum strain OE1-12018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kazusa、Kai Kenji、Mori Yuka、Ishikawa Shiho、Ujita Yumeto、Ohnishi Kouhei、Kiba Akinori、Hikichi Yasufumi
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 20 ページ: 334~345

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/mpp.12757

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リン脂質代謝による植物免疫の制御2018

    • 著者名/発表者名
      木場章範・中野真人・大西浩平・曵地康史
    • 学会等名
      平成30年度植物感染生理談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] Nicotiana benthamiana植物由来ホスフォリパーゼC3は過敏感反応を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      高里詩織・大西浩平・曵地康史・木場章範
    • 学会等名
      平成30年度日本植物脂質科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Nicotiana benthamiana 植物においてホスホリパーゼCδは基礎的抵抗性の誘導に関与する2018

    • 著者名/発表者名
      髙安 範・大西 浩平・曵地 康史・木場 章範
    • 学会等名
      平成30年度日本植物脂質科学シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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