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2016 年度 実績報告書

ナス科植物に特異的な病害抵抗性誘導ペプチドSAR8.2の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26292024
研究機関名古屋大学

研究代表者

竹本 大吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)

研究分担者 近藤 竜彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30362289)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード病害抵抗性 / ナス科植物 / ジャガイモ疫病菌
研究実績の概要

ジャガイモ疫病菌は、世界の4大作物の1つであるジャガイモの最重要病害の1つである。本研究では、ナス科のモデル植物であるベンサミアナを用いて、ジャガイモ疫病菌抵抗性に関与する植物の抵抗性機構についての解析を行った。これまでに、ベンサミアナ遺伝子をランダムにサイレンシングした株のスクリーニングにより、低分子量の分泌タンパク質をコードするNbSAR8.2mが抵抗性に必須な遺伝子として単離した。NbSAR8.2mサイレンシング株にジャガイモ疫病菌を接種すると、病原菌の感染が植物体全身に蔓延してしまう極めて重篤な病徴が認められた。一方、灰色かび病菌、ダイズ茎疫病菌、ウリ類炭疽病菌およびトマト青枯病菌に対するベンサミアナの抵抗性にNbSAR8.2mは関与しなかった。さらに、ジャガイモ疫病菌に近縁な4種のPhytophthora属菌への抵抗性を調べた結果、対照株とNbSAR8.2mサイレンシング株で差異がなかった。このことから、NbSAR8.2mはジャガイモ疫病菌抵抗性に極めて特異的に働いていることが示された。次に、ジャガイモ疫病菌由来エリシターであるINF1を処理した対照株およびNbSAR8.2mサイレンシング株での抵抗性応答を比較したところ、ファイトアレキシンの生成、過敏感細胞死の誘導、活性酸素種生成が同程度であった。一方で、ジャガイモ疫病菌接種後の抵抗性応答を解析したところ、NbSAR8.2mサイレンシング株では活性酸素種生成が対照株と比較して低下していた。また、対照株では菌糸と隣接した植物細胞の細胞死が観察された。一方、NbSAR8.2mサイレンシング株では、伸展した菌糸の近傍細胞の細胞死は誘導されなかった。以上の結果から、NbSAR8.2mはベンサミアナの抵抗性誘導能には必須ではなく、ジャガイモ疫病菌感染時にジャガイモ疫病菌との直接的な相互作用において機能することが証明された。

現在までの達成度 (段落)

平成28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

平成28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

平成28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Australian National University(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Australian National University
  • [雑誌論文] EIN2-mediated signaling is involved in pre-invasion defense in Nicotiana benthamiana against potato late blight pathogen, Phytophthora infestans.2017

    • 著者名/発表者名
      Rin S, Mizuno Y, Shibata Y, Fushimi M, Katou S, Sato I, Chiba S, Kawakita K, Takemoto D.
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 12 ページ: e1300733

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1300733

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The full-size ABCG transporters Nb-ABCG1 and Nb-ABCG2 function in pre- and post-invasion defense against Phytophthora infestans in Nicotiana benthamiana.2016

    • 著者名/発表者名
      Shibata Y, Ojika M, Sugiyama A, Yazaki K, Jones DA, Kawakita K, Takemoto D.
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 28 ページ: 1163-1181

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00721

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナス科植物の産生するファイトアレキシンの植物病原性糸状菌による代謝の解析2016

    • 著者名/発表者名
      黒柳輝彦・小鹿 一・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • 学会等名
      第16回 糸状菌分子生物学コンファレンス
  • [学会発表] Analysis of promoter region of a Nicotiana benthamiana ABC transporter gene, NbABCG2a, which is involved in pre- and post-invasion defense against Phytophthora infestans.2016

    • 著者名/発表者名
      Rin, S., Mizuno, Y., Fushimi, M., Ojika, M., Sato, I., Chiba, S., Kawakita, K. and Takemoto, D.
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会関西部会
  • [学会発表] ナス科植物のファイトアレキシンの植物病原性糸状菌による代謝の解析2016

    • 著者名/発表者名
      黒柳輝彦・小鹿 一・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会関西部会
  • [学会発表] ベンサミアナのRanBP1を介したmRNAの効率的な核外輸送はジャガイモ疫病菌感染時の迅速なファイトアレキシン生成に必須である2016

    • 著者名/発表者名
      水野邑里・柴田裕介・大津美奈・小鹿 一・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • 学会等名
      平成 28 年度植物感染生理談話会
  • [学会発表] Factors for nuclear export of mRNA are involved in the resistance of Nicotiana benthamiana to Phytophthora infestans.2016

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Y., Shibata Y., Otsu M., Ojika M., Sato I., Chiba S., Kawakita K. and Takemoto D.
    • 学会等名
      XVII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of RuBisCO Activase, an candidate for S-nitrosylated protein, to plant defense responses in Nicotiana benthamiana.2016

    • 著者名/発表者名
      願野郁海・瀧波依里子・加藤大明・佐藤育男・千葉壮太郎・竹本大吾・川北一人
    • 学会等名
      第9回国際NO学会
    • 国際学会
  • [図書] Belowground and aboveground strategies of plant resistance against Phytophthora species. In: Belowground Defence Strategies in Plants (Bos CMF, Kazan K, eds).2016

    • 著者名/発表者名
      Takemoto D, Mizuno Y.
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 植物の病害抵抗性に関与する遺伝子群の機能解析

    • URL

      http://nagoyaplantpathol.wixsite.com/nagoya-plant-pathol/blank-1

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公開日: 2022-12-28  

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