イネNLR型抵抗性遺伝子の進化様式を利用した罹病性遺伝子の同定

利用水稻NLR型抗性基因的进化模式鉴定易感基因

• 批准号: 21K14834
• 负责人: 清水 元樹
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Iwate Biotechnology Research Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14834/
• 关键词: NLR; Integrated domain (ID); ペアNLR; Integrated Domain; 罹病性因子; NLR型抵抗性遺伝子; エフェクター標的因子

いもち病抵抗性タンパク質Piasは、2つのNLR型受容体（Pias-1とPias-2）をによって構成され、Pias-1は抵抗性反応の実行因子としての役割を持つ一方で、Pias-2はいもち病菌因子の認識に関わる役割を持つ。Pias-2には、IDとしてDUF761が存在する。Oryza属に含まれる様々な種（O. sativa、O. rufipogon、O. punctataなど）や他のイネ科植物のゲノム配列情報を利用してPias遺伝子座の変異を調査したところ、Pias-2対立遺伝子産物にはDUF761の位置にPKc_MAPKKやWRKYなどの様々な種類のタンパク質の断片が存在していた。さらに、Pias-2対立遺伝子産物のIDの種類を集計したところ、Aゲノム種が持つIDとしてはDUF761、HMA、DUF677が優占する一方で、他のゲノム種においては、HMA、DUF677、PKc_MAPKKが優占していた。興味深いことに、DUF761をIDとして持つPias-2対立遺伝子産物はAゲノム種のみに見られ、PKc_MAPKKをIDとして持つものはO. punctataなどの系統に限られた。Pias-2を特定した「Keiboba」のゲノム情報を詳細に調べるとPias-2のごく近傍にO. punctataが持つID（PKc_MAPKK）領域と高い相同性の領域があることを見出した。これらの結果から、Pias-2の進化過程においてIDの着脱（PKc_MAPKKからDUF761）が起きたと推定される。Oryza属における、IDの分布を詳細に調べた結果から、着目すべきイネ遺伝子を7つまでに絞り込んだ。

BLAST抗性蛋白PIA由两个NLR型受体（PIAS-1和PIAS-2）组成，而PIAS-1在抗性反应中起作用，而PIAS-2在识别爆炸细菌中起作用。 PIAS-2具有DUF761作为其ID。当使用来自Oryza属中包含的各种物种的基因组序列信息（例如O. sativa，O。Rufipogon，O。Punctata等）和其他草植物研究PIAS基地的突变时，PIAS-2等位基因产品显示出各种类型的蛋白质的片段，例如PKC_MAPKK和WRKY，例如PKC_MAPKK和WRKY，duf761 duf761。此外，当汇编PIAS-2等位基因产品的ID类型时，DUF761，HMA和DUF677主导了A基因组物种的ID，而HMA，DUF677和PKC_MAPKK占据了其他基因组物种的ID。有趣的是，携带DUF761作为其ID的PIAS-2等位基因产品仅在基因组物种中找到，而携带PKC_MAPKK作为ID的PIAS-2等位基因产品仅限于O. punctata等线条。当我们研究了详细识别PIAS-2的“ Keiboba”的基因组信息时，我们发现有一个与O. Punctata具有的ID（PKC_MAPKK）区域高度同源的区域。这些结果表明，在PIAS-2的进化过程中，ID已连接并分离（从PKC_MAPKK到DUF761）。基于对Oryza属中ID分布的详细研究的结果，我们缩小了将重点关注的水稻基因的数量缩小到七个。

项目成果

イネいもち病抵抗性タンパク質は付加ドメインを"擬似餌"として病原抵抗性を誘導する

稻瘟病抗性蛋白通过使用额外的结构域作为“猎物”来诱导病原体抗性

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshihisa Ayaka;Yoshimura Satomi;Shimizu Motoki;Sato Sayaka;Matsuno Shogo;Mine Akira;Yamaguchi Koji;Kawasaki Tsutomu;Motoki Shimizu; Adam Bentham; Soichiro Asuke; Yukio Tosa; Sophien Kamoun; Mark Banfield; Ryohei Terauchi;清水 元樹; 杉原 優; 宮路 直実; 阿部 陽; 寺内 良平;清水 元樹; 寺内 良平
• 通讯作者: 清水 元樹; 寺内 良平

Genomic exploration of host specificity determinants identifies wheat blast effectors that are recognized by rice NLR

宿主特异性决定因素的基因组探索确定了水稻 NLR 识别的小麦稻瘟病效应子

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshihisa Ayaka;Yoshimura Satomi;Shimizu Motoki;Sato Sayaka;Matsuno Shogo;Mine Akira;Yamaguchi Koji;Kawasaki Tsutomu;Motoki Shimizu; Adam Bentham; Soichiro Asuke; Yukio Tosa; Sophien Kamoun; Mark Banfield; Ryohei Terauchi
• 通讯作者: Motoki Shimizu; Adam Bentham; Soichiro Asuke; Yukio Tosa; Sophien Kamoun; Mark Banfield; Ryohei Terauchi

イネいもち病抵抗性遺伝子Piasと対応する非病原力遺伝子AVR-Piasの単離

稻瘟病抗性基因Pias及相应无毒基因AVR-Pias的分离

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshihisa Ayaka;Yoshimura Satomi;Shimizu Motoki;Sato Sayaka;Matsuno Shogo;Mine Akira;Yamaguchi Koji;Kawasaki Tsutomu;Motoki Shimizu; Adam Bentham; Soichiro Asuke; Yukio Tosa; Sophien Kamoun; Mark Banfield; Ryohei Terauchi;清水 元樹; 杉原 優; 宮路 直実; 阿部 陽; 寺内 良平
• 通讯作者: 清水 元樹; 杉原 優; 宮路 直実; 阿部 陽; 寺内 良平

イネのいもち病抵抗性機構の解明

阐明稻瘟病抗性机制

Isolation of <i>Pikps</i>, an allele of <i>Pik</i>, from the <i>aus</i> rice cultivar Shoni

从 <i>aus</i> 水稻品种 Shoni 中分离出 <i>Pikps</i>（<i>Pik</i> 的等位基因）

• DOI: 10.1266/ggs.22-00002
• 发表时间: 2022
• 期刊: Genes & Genetic Systems
• 影响因子: 1.1
• 作者: Kovi B;Sakai T;Abe A;Kanzaki E;Terauchi R;Shimizu M
• 通讯作者: Shimizu M