2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation and application of molecular mechanism of Phytophthora sexual reproduction controlled by mating hormones
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18H03943
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小鹿 一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50152492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢島 新 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (30328546)
竹本 大吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)
柴田 貴広 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80447838)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 疫病菌 / 交配ホルモン / 有性生殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農作物に甚大な被害を与える病原糸状菌「疫病菌」は交配ホルモンにより有性生殖を行う。本課題では、交配ホルモン生合成酵素遺伝子と受容体遺伝子の特定を目指した。また、防除の観点から疫病菌の無性生殖阻害物質の探索も進めた。
交配ホルモン生合成遺伝子の探索は、A1交配型（α1生産株）とA2交配型（α2生産株）の遺伝子発現差を解析することで行った。前年度にα2生合成酵素の１つとしてcytochrom P450 (phytol 16-hydroxylase)を同定したが、異種発現宿主（エピクロエ菌）自体にこの酵素活性が判明した。そこで再探索を行った結果、別のcytochrom P450 (phytol 11-hydroxylase)の同定に成功した。この酵素遺伝子を導入したエピクロエ菌は、宿主自体の酵素により、結果的にphytolをα2（＝11,16-dihydroxyphytol）に変換できた。
交配ホルモン受容体の探索もトランスクリプトーム解析により進めた。候補遺伝子は次の3 つの仮定に基づき絞り込んだ：(1)交配ホルモンの構造の類似性から両受容体の構造も類似、(2)交配型は両受容体遺伝子の発現レベル差で決まる、(3)疎水性リガンドとDNAの結合領域をもつ核内受容体。最終的に1 つの受容体ペア（94%相同性）が見出され、α2受容体候補はA1交配型で4倍以上高く発現し、α1受容体候補はA2交配型のみで発現していた。今後、遺伝子ノックアウト・ノックダウンによる証明実験が必要である。
関連研究として、農作物に短期的被害を与える無性生殖の阻害物質（以前発見したlycoside類とフラボノイド）について、構造活性相関と作用機構の解析を行い、活性に重要な構造要素、発現低下を受ける遺伝子の解明を行った。これらの成果は将来の疫病菌防除に有用な示唆を提供するものと期待される。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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