2017 Fiscal Year Annual Research Report
Novel aspects of plant priming and its use for crop breeding
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16H04879
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中原 健二 北海道大学, 農学研究院, 講師 (90315606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 哲也 北海道大学, 農学研究院, 講師 (70374618)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 植物自然免疫 / カルモジュリン様タンパク質 / 全身獲得抵抗性 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)(代表者)シロイヌナズナ各rgs-CaMパラログの役割。以前の我々の研究で、rgs-CaMはキュウリモザイクウイルス(CMV)のRNAサイレンシング抑制タンパク質2bとカルシウムシグナルを認識してサリチル酸(SA)防御反応を誘導する受容体として働き、全身獲得抵抗性誘導後には、2bをオートファジーによる分解に導くことでCMV感染を阻害する実行因子として働くことが示唆された。シロイヌナズナのrgs-CaMパラログCML37、38 、39ノックアウト変異体へのCMV接種試験により、CML37、38が受容体として、CML39が主な感染阻害実行因子として働くことが示唆された。また、灰色カビ病菌の接種試験により、CML39が感染阻害に働くことが示唆された。2)(代表者)シロイヌナズナの各rgs-CaMパラログの役割の背景メカニズムの解明。各rgs-CaMパラログノックアウト変異体で2bや他のウイルスRNAサイレンシング抑制タンパク質を構成的に発現して解析する必要があるが、そのためには、現在用いているT-DNAタグラインは、35Sプロモーターを含むために問題が生じることから、ゲノム編集技術CRlSPR/Cas9によりノックアウト変異体を作製し直すことにした。本年は、そのためのバイナリーベクターの作製を完了した。3)(代表者と 分担者)昨年に引き続きトマトでrgs-CaMパラログの役割・機能解析と新たな育種戦略の例証を行うための準備として、ゲノム編集技術CRIPSR/Cas9を用いたトマトのrgs-CaMパラログ4遺伝子の破壊株の作製に取り組み、1遺伝子の破壊株の作製を完了した。また、新たにジャガイモのrgs-CaMパラログの破壊株の作製に取り組み、gRNAとCas9の発現カセットか組み込まれた形質転換ラインを30余り確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、全身獲得抵抗性におけるrgs-CaMパラログそれぞれの役割と背景の分子メカニズムを解明することが主な目的である。これまでの2年間の研究で各rgs-CaMパラログの役割を明らかにできた。後半2年間で、その背景の分子メカニズムの解明とそれを利用した抵抗性育種を実証するつもりである。そして、そのために必要な形質転換およびゲノム編集植物の準備も残り2年間の解析で用いられるように進めることができているからである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの2年間の研究で明らかにしたシロイヌナズナの各rgs-caMの役割の背景メカニズムについて残り2年間で解明を進める。しかしながら、その解析ではこれまで用いてきたT-DNA挿入による遺伝子破壊株では、T-DNA中に35Sプロモーターが含まれ、その影響で、今後必要な遺伝子機能相補ラインやウイルスのRNAサイレンシング抑制タンパク質の発現ラインの構築や解析に問題が生じること、もしくは、その可能性が想定されたことから、各rgs-CaMパラログの遺伝子破壊株をゲノム編集技術CRIPR/Cas9を用いて作る直しているところである。CRISPRによる遺伝子破壊株を用いた必要な解析を後半2年間で行っていく予定である。
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Research Products
(8 results)
