2019 Fiscal Year Research-status Report

ナス近縁野生種が有する青枯病抵抗性遺伝子の同定

Research Project

Project/Area Number	18K05666
Research Institution	岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
Principal Investigator	向原隆文岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (80344406)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	青枯病 / 抵抗性 / エフェクター / ナス
Outline of Annual Research Achievements	青枯病抵抗性のナス近縁種ヒラナス（Solanum integrifolium）とナス（Solanum melongena）の種間交雑で得られたF1の戻し交雑後代（BC1F1）の青枯病抵抗性の評価を行った。約30のBC1F1植物について調べたところ、抵抗性と感受性の分離比はヒラナスの有する青枯病抵抗性が優性の1遺伝子支配であることを示した。本抵抗性は青枯病菌のRipAX2エフェクターを認識して発揮されることから、NBS-LRR抵抗性タンパク質遺伝子の関与が予想される。ナス近縁種トルバム・ビガー（Solanum torvum）の青枯病抵抗性の主体はヒラナスと同じくRipAX2エフェクターを認識して発揮されるが、それ以外にも未知のエフェクターを認識している可能性が考えられた。これを検討するために、ヒラナスを発病させるが、トルバム・ビガーを発病させることができない青枯病菌V群菌株のゲノム配列を決定し、エフェクターレパートリーを解析した。その結果、RipP1エフェクターがトルバム・ビガーに認識されている可能性が見出された。青枯病菌ripAX2変異株にripP1変異を導入したところ、トルバム・ビガーに対する病原性が亢進したことからRipP1はトルバム・ビガーに弱く認識されるマイナーAvrエフェクターであることが明らかとなった。トルバム・ビガーではVIGSが利用できることから、トルバム・ビガーが持つ約350のNBS-LRR抵抗性タンパク質遺伝子の発現を抑制した植物を用いてRipAX2及びRipP1を認識する抵抗性遺伝子をスクリーニングできると考えられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ヒラナスの系ではBC1F1植物の青枯病抵抗性を調べることができた。エフェクターを認識して誘導される抵抗反応ではNBS-LRR抵抗性タンパク質の関与が一般的であるが、ヒラナスの抵抗性は予想通り優性の1遺伝子支配と考えられた。トルバム・ビガーの系では主要AvrエフェクターであるRipAX2以外にもマイナーAvrエフェクターとしてRipP1を弱く認識していることが明らかとなった。これまでにトルバム・ビガーが有する約350の抵抗性遺伝子認識するNBS-LRR抵抗性タンパク質遺伝子を持つことを明らかにしており、今後、VIGSスクリーニングによるRipAX2やRipP1を認識するエフェクターNBS-LRR抵抗性タンパク質遺伝子のスクリーニングに期待が持たれる。この解析に利用するVIGSベクターの構築も順調であるため、研究は予定通り進捗していると考えられる。
Strategy for Future Research Activity	ヒラナスの系では青枯病抵抗性がトルバム・ビガーほど強くないため、枯死するかどうかでの抵抗性判定では信頼度が十分ではないと考えられる。このため、Avrエフェクターに対する抵抗性遺伝子の発現比較で抵抗性遺伝子の有無を確実に判別する評価系の確立が重要と考えられる。今後、ヒラナスの系ではこのような評価系の確立を推進したい。また、青枯病抵抗性遺伝子のマッピング作業を進めることができるだけの供試植物を確保することも必要である。トルバム・ビガーの系ではVIGSによる青枯病抵抗性遺伝子のスクリーニングを開始する。具体的には、VIGS処理によりRipAX2に対する抵抗反応が低下した植物個体を選抜し、RipAX2を認識する青枯病抵抗性遺伝子候補を見出す。この系でも抵抗性遺伝子発現を指標とした評価系の確立が重要であり、推進したい。
Causes of Carryover	次年度使用額が生じたが、少額であり、今年度の研究の進捗には影響は無かった。来年度の使用計画にも変更は無い。