植物マイコプラズマの病原性の分子機構

• Project/Area Number: 00J08324
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 生物資源科学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 澤柳 利実 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ファイトプラズマ / タマネギ萎黄病 / 病徴変異株 / PFGE

Research Abstract

本年度は、昨年度に引き続きタマネギ萎黄病ファイトプラズマ(onion yellows phytoplasma; OY)のゲノム遺伝子の解析を行った。OY-ファイトプラズマは野生株(OY-W)と継代保存中に病微の変異した弱毒変異株(OY-M)を維持している。昨年度まではOY-Wのゲノム遺伝子の解析がほとんどであったが、今年度はOY-Mのゲノム遺伝子の解析も大幅に進行した。感染植物からゲノムDNAを抽出しPFGEによりゲノムサイズを比較したところ、OY-Mが約10000kbpであるのに対しOY-Mは約870kbpであった。約130kbpのゲノムサイズの異なる領域には、病徴に変異を起こす、病徴決定因子が存在することが予想される。
OY-Wの解析で昨年度に引き続きライブラリからのスクリーニングによるゲノムウォーキングを中心に行ったが、OY-Mの遺伝子解析ではOY-Wの塩基配列データに基づきPCRプライマーを設計し、LA-PCR増幅断片のショットガンシークエンスを行っている。
また、免疫組織化学手法により、OY-W感染植物ではOY-M感染植物と比較し篩部における個体数が多く、篩部増生やカロースの沈着も多く認められたことから、これらの違いが病微との違いになっている可能性が示唆された。
OY-Wゲノムよりタンパク質膜輸送系の1つであるSec systemの必須構成因子secA、及びsecy遺伝子クローニングした。SecAタンパク質を大腸菌において大量発現,精製し、抗SecAポリクローナル抗体を作出した。抗体を用いたウェスタンブロットと組織内免疫染色の結果、OY-W感染植物内でSecAが発現されていることが確信された。これらの結果は、OY-WにおけるSec Systemの存在を強く示唆する。ファイトプラズマは細胞壁を持たず、宿主細胞質内に寄生することから、その膜外分泌系は宿主-病原相互作用に重要な役割を果たしていると考えられた。

Research Products

• [Publications] Kenro Oshima et al.: "Minimal set of metabolic pathways suggested from the genome of onion yellows phytoplasma"J.Gen.Plant Pathol.. 68. 225-236 (2002)
• [Publications] Miyata Shin-ichi et al.: "Complete nucleotide sequence of the S10-spc operon of phytoplasma : gene organization and genetic code resemble those of Bacillus subtilis"DNA and Cell Biology. 21. 527-534 (2002)
• [Publications] Miyata Shin-ichii et al.: "The gene arrangement and sequence of str operon phytoplasma resemble those of Bacillus more than those of Mycoplasma"J.Gen.Plant Pathol.. 68. 62-67 (2002)
• [Publications] Jung Hee-Young et al.: "Candidatus Phytoplasma castaneae',a novel phytoplasma taxon associated with chestnut witches' broom disease"Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 52. 1543-1549 (2002)