2004 Fiscal Year Annual Research Report
分子進化および比較ゲノム学的手法による植物病原細菌の遺伝的多様性の解明
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16580032
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| Research Institution | National Institute for Agro-Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
澤田 宏之 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物環境安全部, 主任研究官 (40354055)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 健一 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物環境安全部, 研究リーダー (40150510)
吉田 隆延 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物環境安全部, 主任研究官 (40355334)
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| Keywords | Agrobacterium / Rhizobium / 分子進化 / 系統樹 / 環境微生物 / 遺伝的多様性 |
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| Research Abstract |
1.解析対象とする菌種の範囲の確定:Agrobacterium/Rhizobium群細菌が属するAlphaproteobacteria綱全体の系統関係を大掴みにするために、Alphaproteobacteria綱に属する6目の代表的なメンバーの16S rDNAの配列を決定あるいは収集した上で分子進化学的解析を行った。その結果、Agrobacterium/Rhizobium群細菌の遺伝的多様性を把握するためには、近縁菌およびアウトグループとしてSinorhizobium属、Ensifer属、Brucellaceae科、Bartonellaceae科およびPhyllobacteriaceae科のメンバーを用いる必要があることが明らかとなった。
2.指標候補の探索:染色体型のレプリコン上に共通して存在しており、基本的生命活動に関連した機能を有している遺伝子の中から、recA、atpD、dnaKおよびrpoDを分子進化の指標の候補として選んだ。これらには遺伝子重複に由来するパラログが認められないこと、これらのGC含量やコドン第3座位のGC含量はそれぞれの染色体とほぼ同様な値を示すことから、指標として期待できるものと考え、その配列を決定した。
3.分子進化学的解析:指標の候補とした遺伝子ごとに適当な進化モデルを探索したところ、赤池情報量基準と尤度比検定のいずれにおいても同一のモデル(GTR+I+G)が支持された。その至適条件のもとで遺伝子ごとに系統樹を作成して比較したところ、科レベルのまとまりについてはいずれにおいても類似したパターンが確認できた。また、AgrobacteriumとRhizobiumのメンバーは、環境汚染物質分解菌をはじめとする複数の環境微生物とともに一つのクラスターとしてまとまること、その中で両属のメンバーは不規則に混在しており、属ごとにまとまるような傾向は認められないことが明らかとなった。ただし、クラスターを支持するブートストラップ確率が低いことから、さらに多くの情報を用いて詳細に解析する必要がある.
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