2023 年度研究成果報告書

ツマグロヨコバイに対して抵抗性を保有するイネの篩部で発現する防御機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K06065
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分39040:植物保護科学関連
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
研究代表者	田村泰盛国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (90370668)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	耐虫性作物 / 害虫抵抗性作物 / 昆虫植物相互作用
研究成果の概要	ツマグロヨコバイはイネの重要な害虫で、口針をイネに突き刺して篩管液を吸汁し、栄養の収奪やウイルス病の感染により稲作に被害をもたらす。ツマグロヨコバイに抵抗性を示すイネ系統では、ツマグロヨコバイの口針はイネの篩部まで到達するが、そこから篩管液が吸汁できないことが示唆された。ツマグロヨコバイに対するイネの防御反応に、イネの篩管液に恒常的に存在するタンパク質が寄与するかを確かめるために、防御反応に関わる候補タンパク質の一つを抵抗性イネ系統でノックアウトしたところ、抵抗性の低下が確認された。イネの篩管液中のタンパク質が、ツマグロヨコバイに対する吸汁阻害に関与することを確かめた例はまだなかった。
自由記述の分野	植物保護学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ツマグロヨコバイに対して抵抗性を示すイネ系統の篩部での吸汁阻害反応に、篩管液に恒常的に存在するタンパク質が関与することをCRISPR/Cas9の系を用いて明らかにした。ツマグロヨコバイ抵抗性イネの防御機構に、篩管液中のタンパク質が寄与する報告は今までなかった。イネを加害する他の吸汁性昆虫に対する抵抗性イネ系統でも共通の防御反応があるかどうかや、アブラムシに対する抵抗性トマト等、イネ以外の作物の抵抗性品種についても同様の防御機構が存在するかも同じ手法で解析できるため、関連する分野の研究にも波及効果があると期待される。