2019 Fiscal Year Final Research Report
Molecular understanding of rice-Magnaporthe interactions
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15H05779
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Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Science in genetics and breeding
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| Research Institution | Kyoto University (2016-2019)
Iwate Biotechnology Research Center (2015) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤崎 恒喜 公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 主任研究員 (30626510)
竹田 匠 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主任研究員 (80423036)
清水 元樹 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主任研究員 (90734343)
齋藤 宏昌 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主任研究員 (20414336)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | イネ / いもち病菌 / 分子間相互作用 / 共進化 / 耐病性 / 抵抗性遺伝子 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Rice blast caused by the ascomycete fungus Magnaporthe oryzae is the most devastating disease of rice. Cross-breeding of genes for resistance proteins, including intracellular immune receptors of the NLR class, has been the most economical way to control the disease. Therefore, an in-depth molecular understanding of NLR function is important. To this end, we have been studying three pairs of rice NLRs and the M. oryzae avirulence effectors (AVRs) they detect: Pia - AVR-Pia, Pii - AVR-Pii and Pik - AVR-Pik. In each case, the paired NLRs function together, with one acting as a “sensor” to detect the AVR effector and the second as a “helper” involved in transducing the immune signal. Each of the sensor NLRs contain a non-canonical integrated domain (ID): RGA5 and Pik-1 harbor an HMA integrated domain (ID), whereas Pii-2 contains a NOI ID. This study revealed detailed molecular interactions of the three AVRs with cognate rice NLRs.
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| Free Research Field |
植物遺伝学、植物病理学、ゲノム科学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
作物に耐病性を付与する育種において、抵抗性遺伝子は最も広く利用されている。しかしこれらの遺伝子がコードする抵抗性タンパク質の分子機能は明らかでない。本研究により、植物抵抗性タンパク質による病原菌因子認識の分子機構が、結晶構造レベルで示された。さらに、病原菌因子が植物を操作する機構の一端も明らかとなった。本研究を基盤として人工抵抗性タンパク質をエンジニアすることにより、植物耐病性の増強を通じて世界の食料安全に貢献することを目標とする。
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