青枯病菌の3型エフェクター遺伝子超多重欠損株を利用した3型エフェクター機能解析

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06054
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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) ; 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): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: エフェクター / ３型分泌装置 / 青枯病菌 / 植物病原細菌 / 宿主

研究実績の概要

植物病原細菌は３型エフェクターを宿主細胞内へ分泌する。一方、植物は自然免疫であるPTI (pattern-triggered immunity)とより強力なETI(effector-triggered immunity)の免疫系を持つ。エフェクターがPTI、ETIを抑制することで細菌は感染を成立させている。
ナス科植物等に導管病を引き起こす青枯病菌（Ralstonia solanacearum）OE1-1株は69種類のエフェクターを保持している。本研究は、各エフェクターのPTIおよびETIに対する関与を網羅的に解析し、その機能を明らかにすることを目的とする。我々が構築した50種類のエフェクター遺伝子を欠損させたOE1-1D50Eは、宿主に対する病原性を完全に失っており、エフェクターレス株とみなすことができる。本株をベースに69種類の１エフェクター発現株を構築し、各発現株の宿主植物における増殖能や感染時における抵抗性遺伝子発現を含めた宿主植物の表現型を解析することで目的を達成する。
今年度は青枯病菌間で保存されているcore, next coreエフェクターのうち１つが発現する1エフェクター発現株２１株について、タバカムタバコとナス植物体内での増殖と、タバカムタバコとナスに接種した際のイオン漏出量について調べた。
その結果、タバカムタバコにおいては、増殖を促進する１エフェクター発現株は見られなかった一方、ripA5を発現する株は３日目に増殖が抑制されるHR様の増殖抑制を示した。またナスにおいては、ripMを発現する株が野生株にほぼ匹敵する増殖を示した。
タバカムタバコにおいては、高いイオン漏出を示す株は見られなかった一方、ripA5発現株を接種したナスにおいて、イオン漏出の顕著な増加が見られた。

研究成果

• [雑誌論文] Microbial Control in Greenhouses by Spraying Slightly Acidic Electrolyzed Water (2023)
  • 著者名/発表者名: Bhakta Bubai、Yamane Shinzo、Bhakta Jatindra Nath、Ohnishi Kouhei
  • 雑誌名: Horticulturae 巻: 9 ページ: 81～81
  • DOI: 10.3390/horticulturae9010081
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suppressed expression of ErbB3-binding protein 1 (EBP1) genes compromised the hypersensitive response cell death in <i>Nicotiana benthamiana</i> (2023)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Maho、Ohnishi Kouhei、Hikichi Yasufumi、Kiba Akinori
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 40 ページ: 77～81
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.22.1121a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Cyclic Lipopeptides Ralstopeptins A and B from <i>Ralstonia solanacearum</i> Species Complex and Analysis of Biosynthetic Gene Evolution (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsukawa Nao、Tsumori Chiaki、Ohnishi Kouhei、Kai Kenji
  • 雑誌名: ACS Chemical Biology 巻: 18 ページ: 572～582
  • DOI: 10.1021/acschembio.2c00907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol-phospholipase C4 suppresses the hypersensitive response of &lt;i&gt;Nicotiana benthamiana&lt;/i&gt; (2023)
  • 著者名/発表者名: Fukui Kotoko、Ohnishi Kouhei、Hikichi Yasufumi、Kiba Akinori
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 40 ページ: 87～92
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.22.1207a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Genome Sequences of Ralstonia solanacearum Strains Isolated from Infected Ginger Plants (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasan Mehbub、Satoh Miho、Kiba Akinori、Hikichi Yasufumi、Ohnishi Kouhei
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 12 ページ: e01298-22
  • DOI: 10.1128/mra.01298-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Draft Genome Sequences of Marine Bacteria, Degraders of the Sulfated Polysaccharide Ulvan, Extracted from a Green Alga, Ulva meridionalis (2023)
  • 著者名/発表者名: Bhakta Bubai、Satoh Miho、Ohnishi Kouhei
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 12 ページ: e01288-22
  • DOI: 10.1128/mra.01288-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Method for aseptically regenerating ginger plants and studying infection by Ralstonia solanacearum using hrp mutants (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasan Mehbub、Kiba Akinori、Hikichi Yasufumi、Tsuzuki Masayuki、Ohnishi Kouhei
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 89 ページ: 185～191
  • DOI: 10.1007/s10327-023-01121-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] A CysB regulator positively regulates cysteine synthesis, expression of type III secretion system genes, and pathogenicity in <i>Ralstonia solanacearum</i> (2022)
  • 著者名/発表者名: Chen Min、Zhang Weiqi、Han Liangliang、Ru Xuejuan、Cao Yuzhu、Hikichi Yasufumi、Ohnishi Kouhei、Pan Guanghui、Zhang Yong
  • 雑誌名: Molecular Plant Pathology 巻: 23 ページ: 679～692
  • DOI: 10.1111/mpp.13189
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inactivation of plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum in drainage solution from hydroponic system by a rotating advanced oxidation contactor equipped with TiO2/zeolite composite sheets (2022)
  • 著者名/発表者名: Nomura Youhei、Koga Koutaro、Ohnishi Kouhei、Fukahori Shuji、Fujiwara Taku
  • 雑誌名: Journal of Water Process Engineering 巻: 48 ページ: 102936
  • DOI: 10.1016/j.jwpe.2022.102936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of arsenic sorption properties of lactic acid bacteria isolated from fecal samples for application as bioremediation tool (2022)
  • 著者名/発表者名: Bhakta Jatindra N.、Ohnishi Kouhei、Tsunemitsu Yuta、Ueno Daisei、Manna Krishnendu
  • 雑誌名: Applied Water Science 巻: 12 ページ: 116
  • DOI: 10.1007/s13201-022-01634-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effectiveness of blocking primers and a peptide nucleic acid (PNA) clamp for 18S metabarcoding dietary analysis of herbivorous fish (2022)
  • 著者名/発表者名: Homma Chiho、Inokuchi Daiki、Nakamura Yohei、Uy Wilfredo H.、Ohnishi Kouhei、Yamaguchi Haruo、Adachi Masao
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 ページ: e0266268
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0266268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the diets of the parrotfishes Scarus ovifrons and Calotomus japonicus using rDNA metabarcoding (2022)
  • 著者名/発表者名: Homma Chiho、Inokuchi Daiki、Nakamura Yohei、Ohnishi Kouhei、Funaki Hiroshi、Yamaguchi Haruo、Adachi Masao
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 88 ページ: 539～553
  • DOI: 10.1007/s12562-022-01623-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] The behavior of Ralstonia pseudosolanacearum strain OE1-1 and morphological changes of cells in tomato roots (2022)
  • 著者名/発表者名: Inoue Kanako、Takemura Chika、Senuma Wakana、Maeda Hidefumi、Kai Kenji、Kiba Akinori、Ohnishi Kouhei、Tsuzuki Masayuki、Hikichi Yasufumi
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 136 ページ: 19～31
  • DOI: 10.1007/s10265-022-01427-3
  • 査読あり
• [学会発表] Reception mechanism of plant signals inducing hrp regulon expression in Ralstonia solanacearum (2023)
  • 著者名/発表者名: Cao Yuzhu, Tsuzuki Masayuki, Kiba Akinori, Hikichi Yasufumi, Ohnishi Kouhei
  • 学会等名: 令和5年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] New evaluation method of Ralstonia solanacearum infection on ginger using aseptically regenerated ginger plants (2023)
  • 著者名/発表者名: Hasan Mehbub, Hikichi Yasufumi, Kiba Akinori, Tsuzuki Masayuki, Ohnishi Kouhei
  • 学会等名: 令和5年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 青枯病菌OE1-1株におけるFerric uptake regulator Fur1とFur2による鉄依存的な遺伝子発現制御 (2023)
  • 著者名/発表者名: 舘田 宇宙, 寺澤 夕貴, 植山 竜弥, 木場 章範 , 大西 浩平 , 甲斐 建次 , 曵地 康史 , 都筑 正行
  • 学会等名: 令和5年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 青枯病菌OE1-1株における比較トランスクリプトーム解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 都筑 正行, 竹村 知夏, 瀬沼 和香奈 , 寺澤 夕貴 , 舘田 宇宙 , 阿部 悠里, 植山 竜弥 , 井上 加奈子 , 木場 章範 , 大西 浩平 , 甲斐 建次 , 曵地 康史
  • 学会等名: 令和5年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 青枯病菌OE1-1株における新規ラルフラノン依存転写制御因子の病原力への関与 (2023)
  • 著者名/発表者名: 植山 竜弥 , 寺澤 夕貴 , 舘田 宇宙 , 木場 章範 , 大西 浩平 , 甲斐 建次 , 曵地 康史 , 都筑 正行
  • 学会等名: 令和5年度日本植物病理学会大会