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生物研
プレスリリース
平成28年3月8日
国立研究開発法人農業生物資源研究所

イネの防御物質生産の鍵となるタンパク質を発見

−ストレスに強いイネの育成へ−

ポイント
  • イネがストレスに対して生産するファイトアレキシン1)の生産をほぼ一括して調節するタンパク質を発見しました。
  • ストレスを受ける前から常にファイトアレキシンを生産する、ストレスに強いイネの育成が期待されます。
概要
  1. 国立研究開発法人農業生物資源研究所(生物研)は、東京大学生物生産工学研究センター、東京理科大学理工学部、帝京大学バイオサイエンス学科と共同で、イネが様々なストレスに対して生産する複数のファイトアレキシンという化合物の生産量の調節に、1つのタンパク質(DPF)が大きな役割を果たしていることを発見しました。
  2. イネは、病原菌、雑草などさまざまなストレスに対して、抗菌活性や雑草抑制効果をもつファイトアレキシンを何種類も生産します。それぞれのファイトアレキシンの合成経路は複雑で、各々のファイトアレキシンについて少なくとも4段階の化学反応が必要であり、それぞれの反応には異なる酵素が働いて生産されるため、植物体における生産量を人為的に調節することは難しいと考えられていました。
  3. DPFは、10種類以上あるジテルペン系ファイトアレキシンのうち7種類の合成を担う全ての既知の酵素の量を調節していました。また、DPFは少なくともこの7種類のファイトアレキシンの生産を一括して調節する司令塔として働くことが分かりました。
  4. DPFを作る遺伝子(DPF遺伝子)の働きを強くしたイネでは、ストレスに対して生産される7種類のファイトアレキシンの量が数百倍〜数千倍に増産されたことから、このイネはストレスに強いと予測され、今後、DPF遺伝子を活用したストレスに強いイネの育成が可能になると期待されます。
予算:JSPS科研費25292032「病害応答における低酸素ストレス応答との拮抗制御の分子機構に関する研究」(平成25-26年度)
生研センター 新技術・新分野創出のための基礎研究推進事業 「植物ホルモン関連新規遺伝子のイネにおける機能解明と有用性の検討」(平成19-23年度)
プレスリリース全文 [PDF:433KB]
【発表論文】

Yamamura C, Mizutani E, Okada K, Nakagawa H, Fukushima S, Tanaka A, Maeda S, Kamakura T, Yamane H, Takatsuji H, Mori M (2015) Diterpenoid Phytoalexin Factor, a bHLH transcription factor, plays a central role in the biosynthesis of diterpenoid phytoalexins in rice The Plant Journal 84, 1100-1113:
doi: 10.1111/tpj.13065

問い合わせ先など
研究代表者:農業生物資源研究所 理事長 廣近 洋彦
研究推進責任者:農業生物資源研究所 遺伝子組換え研究センター
 耐病性作物研究開発ユニットユニット長 高辻 博志
研究担当者:農業生物資源研究所 遺伝子組換え研究センター
耐病性作物研究開発ユニット上級研究員 森 昌樹
 電話:029-838-7008 E-mail:morimasa@affrc.go.jp
広報担当者:農業生物資源研究所 広報室長 谷合 幹代子
 電話:029-838-8469
本資料は筑波研究学園都市記者会、農政クラブ、農林記者会、農業技術クラブ、文部科学省記者会、科学記者会に配付しています。

【掲載新聞】  3月14日化学工業日報
3月16日日刊工業新聞
3月23日日本農業新聞

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