2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the evolution and function of the accessory chromosomes in ascomycete fungi and their application asnovel transformation vector
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19H00939
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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) |
浅井 秀太 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (30723580)
荒添 貴之 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 講師 (40749975)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 子嚢菌 / Fusarium oxysporum / アクセサリー染色体（領域） / 植物病原性 / ベクター / ゲノム解析 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.アクセサリー染色体の進化・機能の解明：F. oxysporumの植物病原性株等、計画以上の16株（3年間計51株)の全ゲノム解析を終了、ゲノム比較によって、各株のアクセサリー染色体（領域）の特定につなげた。ダイコン萎黄病菌、ホウレンソウ萎凋病菌、バナナ萎凋病菌やミツバ株枯病菌等から作出したアクセサリー染色体（領域）喪失株についてパルスフィールトゲル電気泳動による染色体分離等によって、喪失した染色体（領域）を明らかにするとともに、遺伝子発現解析等によって、アクセサリー染色体（領域）の構造解析を進めた。また、遺伝子破壊・相補等によって、アクセサリー染色体（領域）上の各宿主への感染に必要な病原性領域を特定、機能等の解析を開始した。各株のアクセサリー染色体（領域）の特異性に基づいて、フザリウム分化型特異的PCR検出法を確立、国際特許出願した。一方、民間企業との共同研究に展開し、分化型・レース等特異的LAMP法による実証試験を開始した。
2. 新奇の菌類形質転換用べクターとしての利用：2020年度に確立した人工ミニクロモソームおよび自立複製プラスミドの特性を調査、本系を用いたDNA水平移動の高感度検出および新規マーカーフリーゲノム編集手法の有用性を示した。アクセサリー染色体（領域）への2箇所同時切断導入ならびに相同組換え誘導によって、コア染色体では困難と考えられる数百kbに渡る大規模欠失・再編成が可能であることを示した。編集・改変後のアクセサリー染色体は共培養法によって他株に直接導入することが可能であり、新奇の菌類形質転換用ベクターとしての利用可能性を示すことができた。またF. oxysporumに最適化したCRISPR/Cas12aシステムを開発し、ツールの構築から破壊株の作出・確認までをシームレスに実行可能なハイスループット遺伝子機能解析手法を構築した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
