2016 Fiscal Year Research-status Report
カシ類うどんこ病菌Erysiphe gracilis種複合体の種分化メカニズム
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16K07613
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
高松 進 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (20260599)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | うどんこ病菌 / カシ類 / genotype / 種分化 / 地理的分布 / 宿主 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
予備実験において、従来は1種と考えられてきたアラカシに寄生するうどんこ病菌Erysiphe gracilisが2つのgenotypeに別れることが明らかになった。平成28年度はこれらのgenotypeがなぜ分化したのかを解明するため、茨城県以西の広い地域からアラカシ、シラカシ、ウラジロガシ等に発生していたE. gracilisを約400標本採集し、PCR-RFLP法を用いてgenotypeを決定し、それらの地理的分布を調査した。研究実施中、PCR-RFLPによってgenotypeが決定できない標本が複数見つかったので、これらの標本についてDNAシークエンンス解析を行った結果、新たな二つのgenotypeがあることがわかり、それらをgenotype IIIおよびIVと命名した。結局、E. gracilisは4つのgenotypeから成る複合種であることが明らかになった。
これら4つのgenotypeについて地理的分布を検討した結果、genotypeごとに地理的分布に明瞭な傾向は認められなかった。このことから地理的な隔離がgenotype分化の原動力になっているとは考えられなかった。次に、宿主であるカシの種（アラカシ、シラカシ、ウラジロガシ）ごとに検出されるgenotypeを調査したところ、宿主とgenotypeとの間に密接な関係があることが分かった。すなわち、シラカシからはgenotype IIのみが、ウラジロガシからはgenotype IVのみが検出された。このことは、これらのgenotypeがそれぞれの宿主上で分化したことを示唆した。一方、アラカシからはgenotype IとIIIが検出されたが、genotype IIと IVも検出された。すなわち、アラカシには4つのgenotypeの全てが感染可能であることが分かった。
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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
シークエンス解析およびPCR-RFLP解析の手法を用いて、カシ類に寄生するErysiphe gracilisが少なくとも4つのgenotypeによって構成される複合種であることを明らかにした。
それらの地理的分布を明らかにするため、茨城県以西の各地から約400個のE. gracilis標本を収集し、genotypeを決定した。その結果、genotypeの種類とそれらの地理的分布の間に明瞭な因果関係を見いだすことができなかった。
一方、カシ類の種とそこから検出されるgenotypeとの間には明瞭な関係が存在し、genotypeの分化に宿主範囲の違いによる遺伝的隔離が強く関わったことが示唆された。
シラカシからはgenotype IIのみが、ウラジロガシからはgenotype IVのみが検出された。一方、アラカシからはgenotype IとIIIが検出されたが、genotype IIと IVも検出された。すなわち、アラカシには4つのgenotypeの全てが感染可能であることが分かった。このことはgenotype IIがシラカシ上で、genotype IVがウラジロガシ上で分化し、しかしなおアラカシに対する寄生性も維持していると考えられるかもしれない。しかし、アラカシ上で全てのgenotypeが分化し、それらがシラカシやウラジロガシに宿主範囲を拡大した可能性も否定できない。
以上、平成28年度に予定していた調査研究はほぼ順調に実施することができた。今後は、得られた成果をより深化させるため、研究を続行する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
・平成28年度の研究により4つのgenotype間の遺伝的な違いは種レベル以上であることが明らかになった。したがって、これらのgenotypeごとに詳細な形態観察を行い、形態的な違いが認められた場合は新種記載を行うことにより、分類的な整理を行う。
・genotype間の発生時期の違い等があるかどうかを明らかにするため、三重大学キャンパス内において継時的な発生調査とgenotypeの頻度の変動を調査する。このことにより、時間的隔離がgenotypeの分化に関係しているのかどうかを明らかにする。
・うどんこ病菌は植物の絶対寄生菌であり、生きた植物に寄生することによってのみ生存可能な菌類である。したがって、Erysiphe gracilisはカシ類の生活サイクルに巧妙に同調しながら生活していることが推察される。三重大学キャンパス内で本菌の生活サイクルを継時的に調査することにより、本菌がカシ類にどのように適応してきたのかを明らかにしようとする。
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| Causes of Carryover |
DNAシークエンスに使用した費用が当初予定よりも少なくなり、この分のシークエンスを翌年度に実施する予定である。
継続課題であるため、次年度使用額がある。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
・DNAシークエンス、PCR、電気泳動、PCR-RFLP等に用いる薬品、およびマイクロチップ等の消耗品の購入。標本採集および学会発表のための旅費。データ取りまとめ等の謝金。論文掲載費等。
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