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2015 年度 実績報告書

ウイルス・卵菌複合抵抗性を支配する植物免疫受容体の機能解明と防除応用への分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 26292022
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) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード病害抵抗性
研究実績の概要

シロイヌナズナの第5染色体に座乗するRCY1とRPP8は、キュウリモザイクウイルス黄斑系統[CMV(Y)]RCY1とアブラナ科べと病菌の抵抗性を支配する対立遺伝子RPP8である。CMV(Y)抵抗性遺伝子RCY1は、CMV(Y)の外被タンパク質(CP)を認識して細胞死を伴う抵抗性反応(HR)を誘導する。RCY1を形質転換したN. benthamianaおいても、CMV(Y)接種によりHRの誘導が認められた。しかし、ウイルス粒子の形成能または安定性を低下させる1アミノ酸変異(L39P)をCPにもつCMV(Y)は認識を逃れ、HRの誘導は認められなかった。また,この残基を含むCPの31~47番目のアミノ酸残基がαへリックス構造をとり、b, e座位の残基が形成する疎水性面同士の結合がCP多量体化・粒子形成に寄与することが構造解析で示唆されていることから、このαへリックスドメインの欠失変異体と、アミノ酸挿入/欠失でαへリックスの位相をずらした変異体を作製して上述の形質転換体N. benthamianaに接種したところ、いずれもHRを誘導しなかった。このドメインを介したCP多量体化がRCY1によるCP認識に必要である可能性が明らかになった。一方、RCY1の対立遺伝子であるRPP8が認識するアブラナ科べと病菌Emco5のエフェクターについては、RXLRドメインを指標とした候補遺伝子のクローニングは終了しているが、それら遺伝子のRPP8形質転換N. benthamianaでの発現には成功しておらず、RPP8が認識するべと病菌エフェクターの同定は今後の課題である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成28年1月、エフェクター機能の解析の結果、すべての候補遺伝子において機能発現が認められなかった。

今後の研究の推進方策

すべての候補遺伝子において機能発現が認められなかったため、タグ配列と付加部位を改変したエフェクター発現ベクターを再構築し、エフェクター機能の再解析と詳細な評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

平成28年1月、エフェクター機能の解析の結果、すべての候補遺伝子において機能発現が認められなかったため。

次年度使用額の使用計画

タグ配列と付加部位を改変したエフェクター発現ベクターを再構築し、エフェクター機能の再解析と詳細な評価を実施するための、分子生物学的実験に使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] L-Histidine induces resistance in plants to the bacterial pathogen Ralstonia solanacearum partially through the activation of ethylene signaling.2016

    • 著者名/発表者名
      Seo, S., Nakaho, K., Hong, S-W., Takahashi, H., Shigemori, H. and Mitsuhara, I.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 57 ページ: 1932-1942

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of NtERF3 in the cell death signalling pathway mediated by SIPK/WIPK and WRKY1 in tobacco plants.2015

    • 著者名/発表者名
      Ogata, T., Okada, H., Kawaide, H., Takahashi, H., Seo, S., Mitsuhara, I. and Matsushita, Y.
    • 雑誌名

      Plant Biology

      巻: 17 ページ: 962-972

    • DOI

      10.1111/plb.12349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cauliflower mosaic virus Tav protein induces leaf chlorosis in transgenic tobacco through a host response to virulence function of Tav.2015

    • 著者名/発表者名
      Waliullah, S., Kosaka, N., Yaeno, T., Ali, M.-E., Sekine, K-T., Atsumi, G., Yamaoka, N., Nishiguchi, M., Takahashi, H. and Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 81 ページ: 261-270

    • DOI

      10.1007/s10327-015-0600-4

    • 査読あり
  • [学会発表] The Dawn of Agriculture immunology2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, H
    • 学会等名
      Lorentz Center Workshop
    • 発表場所
      Lorentz Center, Leiden, The Netherlands
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] R遺伝子による細胞死誘導の回避に寄与するキュウリモザイクウイルス外被タンパク質の1アミノ酸変異はウイルスの全身移行能を喪失させる2016

    • 著者名/発表者名
      安藤由起・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山県、岡山市
    • 年月日
      2016-03-22 – 2016-03-24
  • [学会発表] 次世代シークエンサーを用いたイネ有機栽培育苗培土の微生物多様性解析2015

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹・松下裕子・伊藤豊彰・小林 隆・橋本知義・宮下脩平・守川俊幸・吉田重信・對馬誠也・安藤杉尋
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      宮城県、仙台市
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-29
  • [学会発表] 異なる有機栽培育苗土の微生物コミュニティーによるイネもみ枯細菌病抑制効果の比較2015

    • 著者名/発表者名
      安藤杉尋・鎗山純・小林隆・吉田重信・伊藤豊彰・宮下脩平・高橋英樹
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      宮城県、仙台市
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-29
  • [学会発表] トマトモザイクウイルスのゲノム/サブゲノム合成量比を制御するcisエレメント2015

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹・石川雅之
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      宮城県、仙台市
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-29

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公開日: 2018-01-16  

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