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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Analyses of plant parasitic nematode infection mechanisms

Research Project

Project/Area Number 17H03967
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

澤 進一郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords植物感染性線虫
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、植物感染性線虫の感染機構において、線虫の誘引から植物への感染成立過程まで、幅広く、多種植物を用いてその分子メカニズムを解析する事を目的としている。そのために、本年度は以下研究項目を実施した。
1-I: 根端誘引物質の同定では、複数のマメ科植物の液体培養液から精製を進めている。誘引物質は、煮沸耐性(蛋白質ではない)で、弱塩基性、分子量は1000Da程度であると予想しており、引き続き、様々なカラムを用いて精製を行い、順調に精製が進んでいる。1-II: 種子ムシゲルの誘引物質同定では、フラックスシードのムシゲルから、線虫誘引活性の有る画分を分画中である。NMR解析の解析により、活性画分に糖が含まれていることがわかった。1-III:ケミカルライブラリーによる誘引・忌避物質の同定では、既に候補として得られたカダベリン、及び類縁体のポリアミン類についてまとめることが出来た。根からカダベリンが放出されていること、また、濃度勾配を作って、根から外に放出されることを示すことが出来、論文として投稿した。
2:線虫エフェクター蛋白質の植物での作用機構の解明(シロイヌナズナ)では、MSP7とMJD15の植物結合タンパク質の遺伝学的解析・生理学的解析をすすめた。このことにより、ペストのエフェクターがどのようにホストの細胞内で振る舞い、感染を有利に進めるのか、その仕組みの一端について明らかにした。
3:線虫感染抵抗性トマトの作出とその農学的評価では、29年度中にARA6遺伝子のCRISPR突然変異体をトマトで作成したので、本年度、その線虫感染耐性効率の評価の準備を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

それぞれの研究項目について、順調に研究が進捗していると考えている。特に、線虫の誘引物質としてカダベリンを同定し、根からカダベリンが放出されていること、また、濃度勾配を作って、根から外に放出されることを示すことが出来、その機能についてまとめることができた。この結果は、Nature Chemical Biologyに投稿することが出来、全体として順調に研究が進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

1-I: 根端誘引物質の同定では、来年度も、引き続き、マメ科植物の液体培養液から精製を進める。
1-II: 種子ムシゲルの誘引物質同定では、フラックスシードのムシゲルから、引き続き、線虫誘引物質の同定を進める。
1-III:ケミカルライブラリーによる誘引・忌避物質の同定では、既に候補として得られたカダベリンについてまとめることが出来、論文として投稿したので、それをpublishの段階までもっていく。
2:線虫エフェクター蛋白質の植物での作用機構の解明(シロイヌナズナ)では、MSP7とMJD15の植物結合タンパク質の遺伝学的解析・生理学的解析を、さらにすすめる。
3:線虫感染抵抗性トマトの作出とその農学的評価を実施する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] INRA/ENS Lyon(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      INRA/ENS Lyon
  • [Int'l Joint Research] UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA
  • [Journal Article] The CLE9/10 secretory peptide regulates stomatal and vascular development through distinct receptors2018

    • Author(s)
      Qian, P., Song, W., Yokoo, T., Minobe, A., Wang, G., Ishida, T., Sawa, S., Chai, J., and Kakimoto, T
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 4 Pages: 1071-1081

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0317-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3D Body Evolution: Adding a New Dimension to Colonize the Land2018

    • Author(s)
      Furumizu, C., Hirakawa, Y., Bowman, J. L., and *Sawa, S.
    • Journal Title

      Curr. Biol.

      Volume: 28 Pages: 838-840

    • DOI

      10.1016/j.cub.2018.06.040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The dynamics of root cap sloughing in Arabidopsis is regulated by peptide signaling.2018

    • Author(s)
      Shin C.L., Wangenheim, D. Herrmann, U., Wildhagen, M., Kulik, I., Kopf, A., Ishida, T., Olsson, V., Anker, M. K., Albert, M., Butenko, M., Felix, G., Sawa, S., Claassen, M., Friml, J., and Aalen, R. B.
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 4 Pages: 596-604

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0212-z.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CEL14 peptide signaling in Arabidopsis root hair cell fate determination2018

    • Author(s)
      Hayashi N., Tstsumura T., Sawa S., Wada T., and Tominaga R
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 35 Pages: 17-22

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.18.0122a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Systemic long distance signal supports successful infection of plant parasitic root-knot nematodes, M. incognita2018

    • Author(s)
      Shinichiro Sawa
    • Organizer
      International workshop of plants and nematodes interaction
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ネコブセンチュウ感染抵抗性トマトの原因究明と応用2018

    • Author(s)
      澤 進一郎
    • Organizer
      くまもと産業復興支援プロジェクトフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] サツマイモネコブセンチュウの誘引物質の解析2018

    • Author(s)
      澤 進一郎
    • Organizer
      日本線虫学会大会公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 植物規制性線虫-植物間コミュニケーションの実態解明2018

    • Author(s)
      澤 進一郎
    • Organizer
      第22回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] SpCas9 改変体を用いたシロイヌナズナゲノム編集2018

    • Author(s)
      山本晃大
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会
  • [Presentation] CLE-CLV1 は長距離シグナルを介して線虫感染を制御する2018

    • Author(s)
      中上 知
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会
  • [Presentation] ペプチドホルモンCLE14がシロイヌナズナの根毛形成機構に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      林直人
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第50回記念講演会
  • [Remarks] The Sawa Lab.

    • URL

      http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~sawa/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植物成長抑制剤、およびそれを用いた植物成長抑制方法2018

    • Inventor(s)
      石川勇人、谷時雄、澤進一郎、石田喬志
    • Industrial Property Rights Holder
      石川勇人、谷時雄、澤進一郎、石田喬志
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2018/004094

URL: 

Published: 2021-01-27  

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