2015 Fiscal Year Research-status Report
トマト半身萎凋病菌の病原性を決定するゲノム領域の解明
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15K07309
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
宇佐見 俊行 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (50334173)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物病理学 / 植物病害 / 植物病原菌類 / 病原性 / 植物保護 / 植物防疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半身萎凋病菌（Verticillium dahliae）は、植物の根に感染して道管に蔓延し、萎凋性病害を引き起こす植物病原糸状菌である。本菌は、トマトをはじめとする様々な双子葉植物に病原性を示すが、その病原性メカニズムは明らかにされていない。本研究では、本菌のトマトに対する病原性を決定する遺伝因子の解明を試みた。本菌のトマトに病原性を示す菌株と示さない菌株を擬有性生殖により交雑し、雑種株を得た。そして、雑種株の病原性の有無に一致するDNAマーカー（T12）を見出した。そこで、トマトに病原性を示す菌株TV103の全ゲノムのドラフト解析を行い、また、フォスミドベクターにより同菌株のゲノムライブラリーを構築し、T12を起点としてゲノムマッピングを行った。その結果、T12が座乗する約4Mbの染色体（T12染色体）の大まかな構造が明らかになった。そして、この染色体上にいくつかのDNAマーカーを見出すことができた。一方、トマトに病原性を示す別の菌株Vdp4においても、擬有性生殖による交雑とDNAマーカーによる分析を進めた。その結果、TV103菌株のT12染色体上に座乗するいくつかのDNAマーカーが、Vdp4の場合においても、雑種株の病原性の有無に一致することが明らかとなった。これは、TV103とVdp4の病原性決定染色体上に共通した配列が存在することを示している。今後、この共通領域を明らかにすることで、V. dahliaeのトマトに対する病原性を決定しているゲノム領域を特定することができると考えられる。
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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
研究の当初計画では、平成27年度は「１．T12染色体のフィジカルマッピング」と「２．トマトに病原性を示す複数の菌株における病原性染色体の特定」を行う予定であった。１．については、菌株TV103のドラフトゲノム解析およびゲノムDNAライブラリーの構築、それらを用いたT12染色体のマッピングはほぼ完了しており、順調に進んでいると言える。また、２．についても、菌株Vdp4を用いた擬有性生殖による交雑試験およびDNAマーカーによる病原性決定染色体の推定はほぼ完了している。そして、平成28年度に予定していたVdp4の病原性決定染色体のマッピングにすでに着手することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、当初の研究計画の通り、菌株T V103およびVdp4の病原性決定染色体の解析をさらに進め、病原性の決定に関わると推定されるゲノム領域の特定を行う。両菌株において、擬有性生殖により得られた雑種株の数をさらに増やして分析を行ったところ、（転座や欠失などにより）病原性決定染色体の一部を欠く雑種株が認められた。このような領域の欠失と雑種株の病原性の有無を照らし合わせることにより、病原性に必須なゲノム領域を絞り込むことができる。今後は、より多くのDNAマーカーを用いてより緻密な分析を行い、病原性の有無に完全に一致するゲノム領域を見出す。その後、当該領域を非病原性菌株に導入して病原性決定への関与を調査するとともに、シーケンス解析等を行って、病原性を決定する遺伝因子を明らかにする。
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