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2019 年度 実施状況報告書

植物の炭素/窒素制御による病原菌の感染様式に応じた抵抗性獲得機構の評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K14728
研究機関立教大学

研究代表者

前川 修吾  立教大学, 理学部, 助教 (80711209)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード植物免疫 / 栄養応答
研究実績の概要

本研究は、「植物の炭素/窒素バランス(C/N)制御による、病原菌の感染様式に応じた抵抗性獲得機構」という植物免疫における新奇の視点をもたらすことを目的としている。この目的のために、生細胞から栄養を吸収する寄生性病原菌と死細胞から栄養を吸収する腐敗性病原菌それぞれに対して、植物側は細胞内のC/Nを制御することで自らのViabilityを調節して抵抗性を発揮している、という仮説を検証する
今年度は、C/Nが腐敗性病原菌の感染に対する細胞の死にやすさの調節因子であるかどうかを検証するために、細胞死誘導毒素であるFB1の効果が、C源である糖や窒素栄養によってどのような影響を受けるかどうかを検証した。シロイヌナズナの葉にFB1と糖や窒素栄養を同時に処理し、その細胞死の表出の様子を観察したところ、糖との同時処理によって増強され、窒素栄養との同時処理によって緩和される傾向がみられた。今後は、細胞死誘導サンプルを用いて各種の細胞死関連パラメータの定量化を行っていく。
また、糖応答と密接な関わりのあるリボソームストレス応答の解析も進めている。リボソーム関連遺伝子の変異体の多くではリボソームストレスが生じているとともに、糖へ過剰応答することが報告されている。そこで未だ解析の為されていなかった複数のリボソーム関連遺伝子の変異体においてもリボソームストレスが生じていることを見出した。

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

FB1処理による細胞死誘導系が安定しておこなえるようになったことと、リボソームストレスと糖応答の関係という新たな展開による病害応答性へのアプローチを開始できたことから、おおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

FB1処理による細胞死表出実験の定量化を進めるとともに、遺伝子発現解析によって細胞内での応答メカニズムの理解を目指す。また、リボソーム関連遺伝子の変異体群について、糖応答性を検証するとともに、それらの病害応答性をFB1を用いて検証することで、糖と病害応答性の関係について新たなアプローチで検証を進める。

次年度使用額が生じた理由

当初購入を予定していたデジタルカメラについて、購入が間に合わなかったため。翌年度に繰り越した分を当該品の購入に充てる予定。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 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 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The bRPS6-Family Protein RFC3 Prevents Interference by the Splicing Factor CFM3b during Plastid rRNA Biogenesis in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Yumi Nagashima, Katsutomo Ohshiro, Akiyasu Iwase, Miyuki T. Nakata, Shugo Maekawa, Gorou Horiguchi
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 9 ページ: 328

    • DOI

      10.3390/plants9030328

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リボソームストレスシグナル伝達の鍵因子RING型ユビキチンリガーゼSZK2とリボソームタンパク質RPL12Bの役割2020

    • 著者名/発表者名
      前川修吾、五十嵐幹太、深田かなえ、高原正裕、西村奎亮、塚谷裕一、堀口吾朗
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会
  • [学会発表] リボソーム生合成因子ARPF2とその相互作用因子ARRS1が植物の形態形成に果たす役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      前川修吾、植田佳明、柳澤修一
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会 (京都) 大会
  • [学会発表] 植物リボソームストレスのシグナル伝達因子SZK2とRPL12Bの相互作用の意義2019

    • 著者名/発表者名
      前川修吾、五十嵐幹太、深田かなえ、高原正裕、塚谷裕一、堀口吾朗
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [備考] 立教大学 理学部 生命理学科 分子植物発生学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/rikkyo.ac.jp/rikkyo-horiguchi-lab/home?authuser=0

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公開日: 2021-01-27  

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