2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on mechanisms of pathogenicity divergence in Fusarium oxysporum by structural and functional analyses of small chromosomes
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16H02536
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
有江 力 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00211706)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 祐一郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 主任研究員 (00456609)
小松 健 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
川部 眞登 富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター園芸研究所, 主幹研究員 (60462678)
赤木 靖典 鳥取大学, (連合)農学研究科(研究院), プロジェクト研究員 (60626589)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | フザリウム / 小型染色体 / 宿主特異性 / 病原性分化 / トマト萎凋病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．Fusarium oxysporum病原性関連小型染色体のシーケンシング：F. oxysporumのうち、宿主範囲や病原力が異なるトマト萎凋病菌（レース1、3それぞれ、3、1株）、キャベツ萎黄病菌（2株）の染色体をPFGE（CHEFF）で分離、小型染色体を切り出し、シーケンシングした。チューリップ球根腐敗病菌（2株）のシーケンシングを試み、1株がSIX11を保持することを見出した。
２．F. oxysporumの病原性関連小型染色体の比較構造解析：PFGEおよびPFGEサザンに加え、発芽管破裂法による染色体の可視化をF. oxysporumで初めて可能とした。トマト萎凋病菌Chiba-5と18-1株の～1.7 Mbの小型染色体をPFGE後に切り出し、Not I消化し、RFLP解析した。トマト萎凋病菌IB-3と41-1株のAVR1（=SIX4）遺伝子の発現解析を行った。また、トマト萎凋病菌４株の小型染色体上のAVR遺伝子の変異解析を行い、圃場分離株のAVR遺伝子の変異様式が多様であることを示した。これに基づき、トマト萎凋病菌のレース簡易検定用のLAMP法を確立した。チューリップ球根腐敗病菌は菌株によってSIX11の保持の有無に差があった。Tu:5-1株のSIX11はエンドウ萎凋病菌のSIX11とDNAレベルで98%相同で、周辺の構造もエンドウ萎凋病菌に類似していた。
３．F. oxysporumの病原性関連小型染色体に座乗する遺伝子（群）の機能解析：ベノミル処理による小型染色体喪失株の作出および小型染色体の菌株間水平移動による機能解析を可能とした。トマト萎凋病菌のエフェクターのうち、SIX2, 6～11, 13, 14について一過的発現系を用いた機能解析のため、各遺伝子をPVXベクターに導入、トマト近縁野生種でアグロインフィルトレーションによる強制発現系を構築した。
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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
設定している３つのサブテーマとも予定通り進捗している。
切り出した小型染色体のシーケンシングは終了したものの多量に含まれるトランスポゾンなどの影響でコンティグ作成が困難であるため、H29年度に、ロングリードシーケンシングを数株について行い、進捗速度を向上する予定である。また、H29年度から、これまで協力者であった荒添氏を分担者とし、ゲノム編集を更に推進することで小型染色体およびその上の遺伝子の機能解析に資する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ほぼ、当初の計画通り進行しているため、このまま研究を継続・推進する。
なお、切り出した小型染色体のシーケンシングは終了したものの多量に含まれるトランスポゾンなどの影響でコンティグ作成が困難であるため、H29年度に、ロングリードシーケンシングを数株について行い、進捗速度を向上する予定である。また、H29年度から、これまで協力者であった荒添氏を分担者とし、ゲノム編集を更に推進することで小型染色体およびその上の遺伝子の機能解析に資する。
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[Presentation] Diversity of mutations in AVR1 and AVR2 genes in the field isolates of tomato wilt fungus, Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici2017
Author(s)
Akai K, Tamura S, Kikuchi, S, Ayukawa Y, Akagi Y, Komatsu K, Kodama M
Organizer
29th Fungal Genetics Conference
Place of Presentation
Asilomar, CA, USA
Year and Date
2017-03-14 – 2017-03-18
Int'l Joint Research
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