イネの新規耐病性遺伝子ＢＳＲ１による広範な病害抵抗性機構の解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23580142
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 森 昌樹 独立行政法人農業生物資源研究所, 耐病性作物研究開発ユニット, 上級研究員 (50192779)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 病害抵抗性 / イネ

研究概要

イネの病害抵抗性遺伝子BSR1は、高発現することで広範囲の病原菌に対する抵抗性を付与することができるリン酸化酵素遺伝子である。マイクロアレイ解析及び遺伝学的な解析の結果、BSR1による病害抵抗性には病害抵抗性ホルモンであるサリチル酸はほとんど関与していないことが明らかになった。つぎにBSR1の機能喪失イネの解析から、BSR1がイネの本来有する病害抵抗性に寄与していることが確認された。さらに、BSR1の高発現により、イネでは白葉枯病、いもち病の2大病害に加え、他2種類の病害に対しても抵抗性を付与できることが示された。双子葉作物のトマトにおいても斑葉細菌病に抵抗性になることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] High-throughput analysis of rice genes by means of the heterologous full-length cDNA overexpressor (FOX)-hunting system (2013)
  • 著者名/発表者名: Higuchi-Takeuchi M, Mori M, Matsui M.
  • 雑誌名: The International Journal of Developmental Biology 巻: 57(6/7/8) ページ: 517-523
  • DOI: 10.1387/ijdb.130176mm
  • 査読あり
• [雑誌論文] 広範な植物病原菌に対する抵抗性遺伝子-イネからBSR1 遺伝子をFOX ハンティングにより発見- (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 森昌樹
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50(9) ページ: 627-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening for resistance against Pseudomonas syringae in rice-FOX Arabidopsis lines identified a putative receptor-like cytoplasmic kinase gene that confers resistance to major bacterial and fungal pathogens in Arabidopsis and rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Dubouzet J.G, Maeda S, Sugano S, Ohtake M, Hayashi N, Ichikawa T, Kondou Y, Kuroda H, Horii Y, Matsui M, Oda K, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology Journal 巻: 9(4) ページ: 466-485
  • DOI: 10.1111/j.1467-7652.2010.00568.x
  • 査読あり
• [学会発表] Broad-spectrum disease resistance by overexpression of rice BSR1 and its application to crop improvement (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Maeda S, Sugano S, Naoki Y, Hayashi N, Goto S, Jiang C-J, Oda K, Hirochika H, Takatsuji H.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: New delhi
  • 年月日: 20131120-23
  • 招待講演
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による非常に広範な病害に対する抵抗性の付与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 林長生, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20131012-13
• [学会発表] A cytoplasmic kinase gene provides resistance against major bacterial and fungal pathogens in Arabidopsis and rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Sugano S, Dubouzet J.G, Yokotani N, Jiang C.J, Oda K, Matsui M, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: 10th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Beijin
  • 年月日: 20130825-30
  • 招待講演
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による抵抗性にはサリチル酸非依存性の経路が主に関与する (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 西澤洋子, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] イネの複合病害抵抗性遺伝子BSR1 とサリチル酸シグナルとの関連解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 中込マリコ, 宮尾安藝雄, 姜昌杰, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会122回講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120914-15
• [学会発表] Broad-spectrum disease resistance by BSR1 shares transcriptional components with BTH-inducible resistance in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Sugano S, Nakagome M, Miyao A, Jiang C-J, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120729-0802
• [学会発表] 広範な病害に対する抵抗性遺伝子BSR1 による抵抗性機構のマイクロアレイ解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 菅野正治, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120316-18
• [学会発表] Identification of BSR1 gene that confers resistance to rice blight and blast by fox hunting (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda S, Dubouzet J.G, Sugano S, Ichikawa T, Kondou Y, Yokotani N, Oda K, Matsui M, Hirochika H, Takatsuji H, Mori M.
  • 学会等名: 9th International Symposium of Rice Functional Genomics
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20111107-06
  • 招待講演
• [学会発表] 複合病害抵抗性遺伝子BSR1 による単子葉および双子葉作物への病害抵抗性の付与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田哲, 横谷尚起, 菅野正治, 小田賢司, 松井南, 廣近洋彦, 高辻博志, 森昌樹
  • 学会等名: 日本育種学会120回講演会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 20110923-24
• [図書] Characterization of rice genes using a heterologous full-length cDNA expression system Transgenic Plants: Methods and Protocols 3(8) (2012)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Kondou Y, Mori M, Ichikawa T, Matsui M.
  • 総ページ数: 75-90
  • 出版者: Springer
• [備考] 日経バイオテク2011.9.26 日号 p.17-18 で学会発表⑨の内容について紹介される。
• [備考] ① 森昌樹 "万が一"の発見!～病気に強く、環境にやさしい作物をつくる～ 平成24 年度農業生物資源研究所一般公開サイエンスカフェ 2012.4.21、つくば(アウトリーチ活動)
• [備考] ② 森昌樹 広範な植物病原菌に対する抵抗性遺伝子～分子育種への利用～ 第10 回バイオテクノロジー国際会議, バイオアカデミックフォーラム 2011.6.29、東京(アウトリーチ活動)
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2014)
  • 発明者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2014/052684
  • 出願年月日: 2014-02-05
  • 外国
• [産業財産権] リゾクトニア菌抵抗性遺伝子 (2013)
  • 発明者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 権利者名: 森昌樹、前田哲、横谷尚起、小田賢司、近藤陽一、松井南
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-020066
  • 出願年月日: 2013-02-05
  • 外国