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2013 年度 実績報告書

キメラ抵抗性遺伝子を用いたウイルス・卵菌類複合抵抗性の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22380028
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 英樹  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20197164)

研究分担者 安藤 杉尋  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (10442831)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードウイルス抵抗性 / キュウリモザイクウイルス / 病害抵抗性遺伝子 / NB-LRRタンパク質
研究実績の概要

キュウリモザイクウイルス黄斑系統[CMV(Y)]抵抗性遺伝子RCY1とアブラナ科べと病菌分離株Emco5抵抗性遺伝子RPP8は、CC-NB-LRR型抵抗性タンパク質をコードする対立遺伝子である。RCY1とRPP8抵抗性遺伝子、およびRCY1-RPP8間で各ドメインを交換した10種類のキメラ抵抗性遺伝子を、アグロインフィルトレーション法によりNicotiana benthamiana葉で一過的に発現し、過敏感細胞死を指標とした抵抗性発現の誘導を解析したところ、CMV(Y)に対する抵抗性応答には、RCY1のLRRドメインが関与することが明らかになった。さらに、キメラ抵抗性遺伝子を形質転換したシロイヌナズナを用いて同応答を解析したところ、RCY1タンパク質のLRRドメインの全体構造がCMV(Y)抵抗性誘導に重要であることを確認することができた。
また、べと病菌分離株Emco5に対する応答を、同キメラ抵抗性遺伝子を発現するシロイヌナズナを用いて解析したところ、べと病菌抵抗性は、CC-NBドメインがRCY1でLRRドメインがPRR8に由来するキメラタンパク質の発現では誘導されず、RPP8タンパク質の全体構造が必要であることが明らかになった。
次に、これまでの研究でRCY1遺伝子の高発現によるCMV抵抗性の増強を見出していることから、RCY1とRPP8遺伝子の発現を制御する機構について解析したところ、両遺伝子とも、イントロンの存在がRCY1・RPP8タンパク質の高蓄積(Intron-mediated enhancement)とそれに伴う抵抗性の増強に関わっていることが明らかになった。抵抗性発現を決定している抵抗性タンパク質の機能ドメイン構造と蓄積量制御に関わる知見は、病害抵抗性の分子基盤の理解に寄与するものと言える。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Role of intron-mediated enhancement on accumulation of an Arabidopsis NB-LRR class R-protein that confers resistance to Cucumber mosaic virus.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Ando, S. and Takahashi, H.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0107185

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transcriptional profile of tomato roots exhibiting Bacillus thuringiensis- induced resistance to Ralstonia solanacearum.2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H., Nakaho, K., Ishihara, T., Ando, S., Wada, T., Kanayama, Y., Asano, S., Yoshida, S., Tsushima, S. and Hyakumachi, M.
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: 33 ページ: 99-110

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The temporal evolution and global spread of Cauliflower mosaic virus, a plant pararetrovirus.2014

    • 著者名/発表者名
      Yasaka, R., Nguyen, H.D., Ho, S.Y.W., Duchene, S., Korkmaz, S., Katis, N., Takahashi, H., Gibbs, A.J. and Ohshima, K.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0095410

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Molecular basis of RCY1/RPP8 locus conferred dual resistance to Cucumber mosaic virus and Hyaloperonospora arabidopsidis2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H., Sato, Y., Ando, Y. and Ando, S.
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan Joint Symposium on Plant Pathology
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • 招待講演
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルス・アブラナ科べと病菌複合抵抗性を支配するRCY1/RPP8遺伝子座の組換えと病原体応答2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹・安藤杉尋
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] BTH処理によるキュウリモザイクウイルス抵抗性とRNAサイレンシング関連因子のプライミングの解析2014

    • 著者名/発表者名
      安藤杉尋・Jaskiewicz Michal・高橋英樹・Conrath Uwe
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルス抵抗性遺伝子RCY1に対するウイルス非病原性因子の機能ドメイン解析2014

    • 著者名/発表者名
      安藤由起・安藤杉尋・高橋英樹
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] NB -LRR型キュウリモザイクルス抵抗性タンパ質の蓄積を制御するイントロン配列の役割2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤有希代・安藤杉尋・高橋英樹
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06

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公開日: 2016-06-03  

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