2015 Fiscal Year Research-status Report
植物病原菌類におけるホメオボックス遺伝子の機能解析
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26450059
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
鈴木 一実 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (90390880)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉津 弘佑 滋賀県立大学, 環境科学部, 助教 (20579263)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物病原菌 / ホメオボックス遺伝子 / 病原性発現 / 付着器形成 / 付着器侵入 / 遺伝子破壊 / バイオトロフィー / ネクロトロフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウリ類炭疽病菌のゲノム情報を詳細に解析したところ，本菌はCoHox1遺伝子以外に少なくとも9個のホメオボックス遺伝子を有することが明らかとなった。このうち，CoHox1およびCoHox3遺伝子についてはそれぞれの遺伝子破壊株の表現型の解析を行ったところ，CoHox1遺伝子は侵入菌糸の形態分化に，CoHox3遺伝子は付着器の形態分化に関与していることが明らかとなった。また，CoHox10遺伝子はすでに先行研究で付着器貫入に関与していることが報告されているCST1（Ste12）遺伝子であることが判明した。さらに，CoHox2遺伝子破壊株を作出し表現型を解析したところ，CoHox2遺伝子破壊株では分生胞子の形成数が著しく減少した。これらのことから，ウリ類炭疽病菌が有する10個のホメオボックス遺伝子のうち，少なくとも4種類の解析した遺伝子はそれぞれ感染過程で異なる機能を有していること，いずれも病原性関連遺伝子として本菌の病原性発現に重要な役割を果たしていることが示唆された。
ウリ類炭疽病菌のまだ機能が未解明の6個の遺伝子についても現在遺伝破壊ベクターの構築と遺伝子破壊株の作出を実施中である。また，農業上重要な植物病原菌であるトウモロコシごま葉枯病菌も10個のホメオボックス遺伝子を有していることがゲノム解析から明らかとなった。いくつかのホメオボックス遺伝子についてはすでに遺伝子破壊株が得られ，表現型の解析を実施中である。
ホメオボックス遺伝子のターゲット遺伝子（相互作用する遺伝子）の検索については，CoHox1遺伝子とCoHox3遺伝子に焦点をあて，付着器形成時や侵入菌糸で特異的に発現する遺伝子をいくつか選択した。それらの遺伝子のプロモーターに蛍光タンパク質遺伝子を付加したベクターを構築し，それぞれCoHox1遺伝子とCoHox3遺伝子の破壊株に導入し，蛍光の検出を試みている。
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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
ウリ類炭疽病菌が有している10個のホメオボックス遺伝子のうち，すでに4個のホメオボックス遺伝子では遺伝子破壊株の作出，表現型の解析により，機能が推定できた。少なくとも4種類の解析した遺伝子はそれぞれ感染過程で異なる機能を有していること，いずれも病原性関連遺伝子として本菌の病原性発現に重要な役割を果たしていることが示唆された。まだ機能が未解明の6個の遺伝子についても，現在遺伝破壊ベクターの構築と遺伝子破壊株の作出を実施中である。
他の植物病原菌におけるホメオボックス遺伝子の機能解析に関しては，農業上重要な植物病原菌であるトウモロコシごま葉枯病菌も10個のホメオボックス遺伝子を有していることがゲノム解析から明らかとなった。トウモロコシごま葉枯病菌のいくつかのホメオボックス遺伝子についてはすでに遺伝子破壊株が得られ，表現型の解析を実施中である。
ホメオボックス遺伝子のターゲット遺伝子（相互作用する遺伝子）の検索については，CoHox1遺伝子とCoHox3遺伝子に焦点をあて，付着器形成時や侵入菌糸で特異的に発現する遺伝子をいくつか選択した。それらの遺伝子のプロモーターに蛍光タンパク質遺伝子を付加したベクターを構築し，それぞれCoHox1遺伝子とCoHox3遺伝子の破壊株に導入し，蛍光の検出を試みている。今後は遺伝子破壊株で発現が著しく変動している遺伝子の網羅的選抜や同定を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度もおおむね順調に進展していることから，当初の研究目的を達成できるようにひきつづき研究に取り組む予定である。
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| Causes of Carryover |
平成27年度の購入を計画していた薬用ショーケース，微量高速遠心機の購入は型式の設定に手間取り平成28年度の購入とする。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初計画していた薬用ショーケース，微量高速遠心機の購入は平成28年度の購入とする予定である。
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