2014 Fiscal Year Annual Research Report
アルタナリア病原菌の植物寄生性を決定するＣＤ染色体の進化的起源と成立機構
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23248007
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
柘植 尚志 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30192644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
児玉 基一朗 鳥取大学, 農学部, 教授 (00183343)
花田 耕介 九州工業大学, 若手研究者フロンティア研究アカデミー, 准教授 (50462718)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 植物病理学 / 菌類 / 植物 / 遺伝子 / ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糸状菌のCD（Conditionally Dispensable）染色体とは、生存、成育には必要ではないが、植物寄生など特定の生活環にのみ必要な染色体である。先に、宿主特異的毒素を生産するAlternaria alternata病原菌のうち、イチゴ黒斑病菌、リンゴ斑点落葉病菌、トマトアルターナリア茎枯病菌の毒素生合成遺伝子（TOX）クラスターが小型のCD染色体にコードされていること、さらにこれらCD染色体が同一起源であることを見出した。CD染色体の進化的起源と進化過程を探るために、今年度は主に以下の研究を実施した。
１．CD染色体にコードされる遺伝子の分子系統学的解析（花田・柘植）： イチゴ菌とリンゴ菌のCD染色体の全遺伝子について、A. alternataと他の菌類から相同遺伝子を検索し、約45%の遺伝子について相同遺伝子を見出した。それら遺伝子の分子系統学的解析によって、TOX以外の遺伝子のほとんどが主要染色体遺伝子のゲノム内重複によって、一方、TOXの多くが水平移動によって成立したことを示す結果を得た。
２．CD染色体の起源染色体の探索（児玉）： 国産および外国産の非病原性A. alternata菌株の一部から、CD染色体保存遺伝子をコードする約1.0 Mbの小型染色体を見出した。次世代シークエンサーを用いて、これら菌株のゲノムドラフト配列を決定し、CD染色体の保存領域の存在を確認した。この結果は、これら非病原性菌株の小型染色体がCD染色体の起源染色体であることを示唆した。
３．イチゴ菌のTOX遺伝子群の発現制御機構の解析（柘植）： イチゴ菌のTOXクラスターにはZn2Cys6タイプの転写制御因子（AftR）がコードされている。AFTRサイレンシング株は毒素生産性を失うこと、また高発現株は毒素生産性が顕著に向上することを確認した。さらに、AFTRサイレンシング株、高発現株では、すべてのTOX遺伝子群の転写が同調的に低下、向上することを確認し、AftR がTOX遺伝子群の正の制御因子であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Complex regulation of secondary metabolism controlling pathogenicity in the plant pathogenic fungus Alternaria alternata2014
Author(s)
Takaoka, S., Kurata, M., Harimoto, Y., Hatta, R., Akimitsu, K., Yamamoto, M., and Tsuge, T.
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Journal Title
Ｎｅｗ Ｐｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔ
Volume: 202
Pages: 1297-1309
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 遺伝子制御遺伝子ACTTR は宿主特異的ACT 毒素生合成遺伝子ACTT3, ACTT6 の発現を制御する2015
Author(s)
勝本真衣, 増中章, 溝淵優希, 二階堂佐紀, 宮本蓉子, 大谷耕平, 望月進, 柘植尚志, 山本幹博, 市村和也, 五味剣二, 秋光和也
Organizer
日本植物病理学会大会
Place of Presentation
明治大学駿河台キャンパス（東京都）
Year and Date
2015-03-29 – 2015-03-31
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[Presentation] 標的遺伝子破壊法やRNA silencing法を用いたACT毒素生産菌が特異的に保有するACTTS遺伝子群の機能解析2014
Author(s)
勝本真衣, 小川将興, 石本卓也, 二階堂佐紀, 大谷耕平, 溝淵優希, 宮本蓉子,増中章, 福元健志, 柘植尚志, 山本幹博, 五味剣二, 市村和也, 秋光和也
Organizer
日本植物病理学会大会
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター（北海道）
Year and Date
2014-06-02 – 2014-06-04
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