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2012 年度 実績報告書

植物寄生の分子機構解明のための遺伝学的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 23657044
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

吉田 聡子  独立行政法人理化学研究所, 植物免疫研究グループ, 上級研究員 (20450421)

キーワード遺伝学 / 植物 / 寄生植物 / 変異体 / 遺伝地図
研究概要

ストライガやオロバンキなどの寄生雑草による農業被害はアフリカや中近東を中心に年々増加している。しかし、植物寄生のメカニズムはまだほとんど解明されておらず、その根本的な防除法は確立していない。本研究の目的は、日本に自生する条件的寄生植物コシオガマをモデル実験系として用いて、寄生植物の寄生の分子メカニズムを包括的に理解することである。特に、寄生植物の吸器形成から寄生成立に至る過程に関わる寄生植物因子の性質を、変異体を用いた遺伝学的解析により明らかにすることを目指す。
本研究では、コシオガマ野生型株にEMS(Ethylmethane Sulphonate)処理をおこない、変異体種子プールをスクリーニングして吸器形成および侵入に異常をきたす変異体をスクリーニングした。スクリーニングにはDMBQを用いて吸器誘導におけるスクリーニングと、リゾトロンを用いた宿主侵入におけるスクリーニングを2段階でおこなった。その結果、吸器毛形成の変異体および吸器形状変異体が複数ライン単離された。遺伝学的な解析の結果、吸器毛形成変異体は根毛形成のコントロールに関わる劣勢一遺伝子座において支配されていることが明らかとなった。吸器形状変異体は、吸器の伸長や吸器内の導管形成に異常が見られることが明らかになった。
これら変異体の原因遺伝子の単離を目指して、コシオガマの遺伝マーカーの作成をおこなった。 SSR(Simple Sequence Repeats)マーカーは多型の検出には非常に優れており、現在数あるマーカーの中で最も簡便で頻繁に使われている。コシオガマのEST配列からSSRを検出し、コシオガマのエコタイプ間での多型をPCRにより検出する方法を確立した。
また、日本の各地域からコシオガマの種子を採取し、エコタイプ間での多型の頻度を計算し、マッピング親株の選定をおこなった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Lotus japonicus E3 ligase SEVEN IN ABSENTIA4 destabilizes the symbiosis receptor-.like kinase SYMRK and negatively regulates rhizobial infection2012

    • 著者名/発表者名
      Griet Den Herder, Satoko Yoshida, Meritxell Antolin-Llovera, Martina Ried and Martin Parniske
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 24 ページ: 1691-1707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plants that attack plants: molecular elucidation of plant parasitism.2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, S., Shirasu, K.
    • 雑誌名

      Curr. Opin. Plant Biol.

      巻: 15 ページ: 708-713

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2012.07.004.

  • [雑誌論文] The D3 F-box protein is a key component in host strigolactone responses essential for arbuscular mycorrhizal symbiosis.2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, S., Kameoka, H., Tempo, M., Akiyama, K., Umehara, M., Yamaguchi, S., Hayashi, H., Kyozuka, J., Shirasu, K.
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 196 ページ: 1208-1216

    • DOI

      10.1111/j.1469-8137.2012.04339.x.

  • [学会発表] 寄生植物ストライガにおける寄生成立時の遺伝子発現解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉田聡子, 上野章子, 真鍋理一郎, 白須賢
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      20130327-29
  • [学会発表] 寄生植物ストライガにおける寄生成立時のトランスクリプトーム解析2013

    • 著者名/発表者名
      吉田聡子
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 寄生植物ストライガの解析基盤の確立と寄生機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      吉田聡子
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] Draft genome sequences of the parasitic Striga species2012

    • 著者名/発表者名
      Satoko Yoshida
    • 学会等名
      XV International Congress of Molecular Plant-Microbal Interactions
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20120729-20120802
  • [学会発表] 寄生植物ストライガのゲノムシーケンス解読

    • 著者名/発表者名
      吉田聡子
    • 学会等名
      第2回NGS現場の会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク

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公開日: 2014-07-24  

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