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2017 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, 農学研究科, 教授 (20197164)

研究分担者 安藤 杉尋  東北大学, 農学研究科, 准教授 (10442831)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワードウイルス / 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の発現量は、CMV(Y)抵抗性の強さと相関する。RCY1発現およびCMV(Y)抵抗性を調節する新規宿主因子の探索するため、RCY1/RPP8キメラタンパク質に結合する病原体因子について解析を行っていたところ、想定以上にイオン強度とpHが相互作用解析の結果に影響を及ぼしていることが判明した。研究の遂行上、目的とする相互作用解析を行うためには、安定した結合条件を検討する必要があることから、最適な結合条件を見い出すために相互作用解析の条件検討を行ったが、キメラタンパク質と病原体因子が安定的に結合する条件を見出すことはできなかった。
そこで、本申請課題の終了後の研究継続を視野に入れ、他の新たなCMV系統の単離とCMV系統に品種抵抗性を示す植物の探索を行った。その結果、ハクサンハタザオやモロヘイヤなどの野生植物や野生種に近い栽培作物から新たなCMV系統を単離することができた。これらのCMV系統の中には、RCY1を持つシロイヌナズナに抵抗性を示すものや、罹病性を示すものが含まれていた。また、トウモロコシ82品種のスクリーニングから、CMV(Y)に対して品種抵抗性を示す品種と罹病性を示す品種を単離することができた。遺伝分析の結果、この品種抵抗性は、RCY1と同様に単一優性遺伝子により決定されていたことから、同遺伝子座をZmRCY1と命名した。これらのCMV系統と植物品種素材は、今後の研究の進展に役立つと考えられる。

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

本研究課題では、RCY1遺伝子発現制御システムの解析と同時に、RCY1タンパク質と病原体因子の結合実験を計画しているが、当初の予想以上に、イオン強度とpHが結合に影響することが明らかになった。研究の遂行上、安定した結合条件を見出す必要があることが明らかになった。

今後の研究の推進方策

RCY1タンパク質と病原体因子が結合するイオン強度やpHなどの条件を詳細に検討し、安定的して結合する方法を見出す。その結合解析方法を用いて、RCY1/RPP8キメラタンパク質と、病原性因子の結合を解析したのち、研究の取りまとめを行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

キメラタンパク質・病原体因子相互作用解析を行っていたところ、想定以上にイオン強度とpHが相互作用解析の結果に影響を及ぼしていることが判明した。研究の遂行上、目的とする相互作用解析を行うためには、安定した結合条件を検討する必要があることから、最適な結合条件を見い出すために相互作用解析の条件検討を行い、キメラタンパク質・病原体因子相互作用解析を再度行う必要が生じた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ワーゲニンゲン大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      ワーゲニンゲン大学
  • [国際共同研究] カフルエルシェイク大学(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      カフルエルシェイク大学
  • [雑誌論文] First identification and characterization of cucumber mosaic virus from Corchorus olitorius in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hanbal Sara E.、Miyashita Shuhei、Ando Sugihiro、Sidaros Samir A.、Takahashi Hideki
    • 雑誌名

      Journal of Plant Pathology

      巻: 100 ページ: 561~565

    • DOI

      10.1007/s42161-018-0099-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Survey of the response of 82 domestic landraces of Zea mays to cucumber mosaic virus (CMV) reveals geographical region-related resistance to CMV in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H.、Tian A.、Miyashita S.、Kanayama Y.、Ando S.、Kormelink R.
    • 雑誌名

      Plant Pathology

      巻: 67 ページ: 1401~1415

    • DOI

      doi.org/10.1111/ppa.12848

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Latent plant-virus interactions and their impact on plant stress tolerance.2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Takahashi
    • 学会等名
      WUR-TU Plant Science Workshop 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparative analysis of two-type of cell death developed in cucumber mosaic virus-inoculated leaves of Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Ainan Tian, Shuhei Miyashita, Sugihiro Ando, Hieki Takahashi
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] R遺伝子による認識を免れる変異型CMV CPのアラニンスキャニングによる探索2018

    • 著者名/発表者名
      西條悠希, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] シロイヌナズナへの無病徴感染に関わるキュウリモザイクウイルスのゲノムRNAと宿主因子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 峻, 宮下脩平, 安藤杉尋, 福原敏行, 高橋英樹
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスに無病徴感染したシロイヌナズナにおけるRNA-seq解析2018

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹, 田原 緑, 平山裕也, 宮下脩平, 安藤杉尋, 川野修一, 福原敏行
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [図書] Cucumber Mosaic Virus (Eds. Peter Palukaitis and Fernando Garcia-Arenal)2018

    • 著者名/発表者名
      Chikara Masuta and Hideki Takahashi
    • 総ページ数
      380
    • 出版者
      APS Press
    • ISBN
      978-0-89054-609-3

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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