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2019 Fiscal Year Annual Research Report

ナス科植物が産生する植物エフェクターの機能解析

Research Project

Project/Area Number 17H03771
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

竹本 大吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 近藤 竜彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30362289)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords病害抵抗性 / ナス科植物 / ジャガイモ疫病菌
Outline of Annual Research Achievements

ジャガイモ疫病菌は、世界4大作物の1つであるジャガイモの重要病原菌であるが、ジャガイモと同じナス科のモデル植物であるベンサミアナはジャガイモ疫病菌に非宿主抵抗性を示す。遺伝子サイレンシングを用いたスクリーニングから、ベンサミアナの疫病菌抵抗性に必須な新規遺伝子として分泌タンパク質をコードするSAR8.2m遺伝子を単離した。SAR8.2mサイレンシング株では、ジャガイモ疫病菌の感染が植物全体に進展したが、 植物病原性の糸状菌や細菌に対する抵抗性は野生株と同等であった。さらに、14種のPhytophthora属菌に対するSAR8.2m遺伝子サイレンシング株の抵抗性を調べた結果、ショウガ、チューリップ、セイヨウキヅタおよびイチジク疫病菌において抵抗性が顕著に低下した。以上の結果から、SAR8.2mは広範なPhytophthora属菌に対する非宿主抵抗性に関与することが示唆された。また、疫病菌由来のエリシタータンパク質であるINF1に対する応答を野生株とSAR8.2mサイレンシング株で比較したところ、活性酸素生成、ファイトアレキシン蓄積、過敏感細胞死の誘導などの応答に全く差異は認められない一方で、疫病菌感染時の活性酸素生成や過敏感細胞死誘導はSAR8.2mサイレンシング株で顕著に低下していることが示された。これまでにCRISPR/Cas9システムを用いたNbSAR8.2aおよびSAR8.2m遺伝子破壊株の作出に成功し、これら遺伝子破壊株の表現型を確認したところ、SAR8.2mでのみジャガイモ疫病菌に対する抵抗性が著しく低下した。また、ジャガイモ疫病菌の遊走子、発芽胞子、菌糸から調製したcDNAからYeast two hybridライブラリーを作成し、SAR8.2mをBaitにしたスクリーニングにより、疫病菌のいくつかの標的候補因子が単離された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Expression profiles of genes for enzymes involved in capsidiol production in Nicotiana benthamiana2020

    • Author(s)
      Rin Soriya、Imano Sayaka、Camagna Maurizio、Suzuki Takamasa、Tanaka Aiko、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 86 Pages: in press

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10327-020-00931-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detoxification of the solanaceous phytoalexins rishitin, lubimin, oxylubimin and solavetivone via a cytochrome P450 oxygenase2019

    • Author(s)
      Camagna Maurizio、Ojika Makoto、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 15 Pages: 1707348~1707348

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/15592324.2019.1707348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptional induction of capsidiol synthesis genes by wounding can promote pathogen signal-induced capsidiol synthesis2019

    • Author(s)
      Kojima Tomoya、Asakura Nobuhide、Hasegawa Shiori、Hirasawa Taishi、Mizuno Yuri、Takemoto Daigo、Katou Shinpei
    • Journal Title

      BMC Plant Biology

      Volume: 19 Pages: 576

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s12870-019-2204-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nicotiana benthamiana exportin 1 is required for elicitor-induced phytoalexin production, cell death induction, and resistance against potato late blight pathogen Phytophthora infestans2019

    • Author(s)
      Mizuno Yuri、Imano Sayaka、Camagna Maurizio、Suzuki Takamasa、Tanaka Aiko、Sato Ikuo、Chiba Sotaro、Kawakita Kazuhito、Takemoto Daigo
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 85 Pages: 347~355

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10327-019-00855-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナス科植物のセスキテルペノイド抗菌性物質を解毒代謝する酵素遺伝子StSPHの単離2020

    • Author(s)
      カマーニャ マウリツィオ・小鹿一・ 竹本大吾
    • Organizer
      令和2年度 日本植物病理学会
  • [Presentation] ベンサミアナの疫病菌抵抗性に必須なSAR8.2m遺伝子の破壊株におけるジャガイモ疫病菌および宿主遺伝子群のRNA-seq 解析2020

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・鈴木孝征・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和2年度 日本植物病理学会
  • [Presentation] ベンサミアナのPhytophthora属菌に対する非宿主抵抗性に必須な分泌ペプチドSAR8.2の機能解析2019

    • Author(s)
      今野沙弥香・近藤洋平・柴田裕介・近藤竜彦・田中愛子・佐藤育男・千葉壮太郎・景山幸二・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和元年度植物感染生理談話会
  • [Presentation] ジャガイモ疫病菌由来のエイコサペンタエン酸は植物病原性卵菌に共通するPAMPsである2019

    • Author(s)
      鈴木捺美・辰巳絢音・小鹿一・Maurizio Camagna・Mohammad Shahjahan Monjil・松田健太郎・加藤大明・寺内良平・佐藤育男・千葉壮太郎・川北一人・竹本大吾
    • Organizer
      令和元年度日本植物病理学会 関西部会
  • [Presentation] Solanaceae-specific secretory peptide SAR8.2m is essential for non-host resistance of Nicotiana benthamiana to a variety of taxonomically distant Phytophthora species.2019

    • Author(s)
      Imano S., Kondou Y., Shibata Y., Kondo T., Tanaka A., Sato I., Chiba S., Kageyama K., Kawakita K. and Takemoto D.
    • Organizer
      XVIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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