コムギいもち病菌の強病原化・パンデミック化機構の解明と持続的抵抗性遺伝子の同定

• 研究課題/領域番号: 17H01462
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 土佐 幸雄 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20172158)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円); 2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2019年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: Pyricularia oryzae / Magnaporthe oryzae / wheat blast / wheat / effector / resistance gene / avirulence gene / いもち病菌 / いもち病 / コムギ / 遺伝学

研究成果の概要

コムギいもち病は、1985年にブラジルで発生したのち、南米周辺諸国に広がり、さらに 2016年にユーラシア大陸（バングラデシュ）、2017-2018年にアフリカ大陸（ザンビア）とその分布を拡大している重要病害である。本研究ではまず、コムギいもち病菌の病原性増強に関わる因子を２つ同定した。次に、世界中から収集された在来品種約520系統をスクリーニングし、本病に強度抵抗性を示す系統 GR119を見出した。遺伝解析の結果、この系統は、Rmg8, RmgGR119という2つの抵抗性遺伝子を持つことが判明した。これらの遺伝子はバングラデシュで分布を拡大している菌系に対し有効であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コムギいもち病は、最初ブラジルで発生し周辺諸国に広がった後、2016年バングラデシュ、2017-2018年にザンビアと、世界に拡大し始め、パンデミック病となる様相を呈している。本研究では、すでに同定していた抵抗性遺伝子Rmg8が、バングラデシュで有効であることを示した。また、新規抵抗性遺伝子RmgGR119を同定することができた。これらの遺伝子は本病害の抑制に極めて有効であると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] The Sainsbury Laboratory(英国)
• [国際共同研究] Kansas State University/University of Kentucky(U.S.A.)
• [雑誌論文] Suppression of wheat blast resistance by an effector of Pyricularia oryzae is counteracted by a host specificity resistance gene in wheat is counteracted by a host specificity resistance gene in wheat (2021)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yoshihiro、Vy Trinh Thi Phuoug、Tani Daichi、Tosa Yukio
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 229 号: 1 ページ: 488-500
  • DOI: 10.1111/nph.16894
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effectiveness of the Wheat Blast Resistance Gene Rmg8 in Bangladesh Suggested by Distribution of an AVR-Rmg8 Allele in the Pyricularia oryzae Population (2020)
  • 著者名/発表者名: Horo Jemal Tola、Asuke Soichiro、Vy Trinh Thi Phuong、Tosa Yukio
  • 雑誌名: Phytopathology 巻: 110 号: 11 ページ: 1802-1807
  • DOI: 10.1094/phyto-03-20-0073-r
  • 査読あり
• [雑誌論文] At least five major genes are involved in the avirulence of an Eleusine isolate of Pyricularia oryzae on common wheat (2020)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Asuke, Shuko Nishimi, and Yukio Tosa
  • 雑誌名: Phytopathology 巻: 2 号: 2 ページ: 465-471
  • DOI: 10.1094/phyto-07-19-0278-r
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Resistance Gene in Combination with Rmg8 Confers Strong Resistance Against Triticum Isolates of Pyricularia oryzae in a Common Wheat Landrace (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang Shizhen、Asuke Soichiro、Vy Trinh Thi Phuong、Inoue Yoshihiro、Chuma Izumi、Win Joe、Kato Kenji、Tosa Yukio
  • 雑誌名: Phytopathology 巻: 108 号: 11 ページ: 1299-1306
  • DOI: 10.1094/phyto-12-17-0400-r
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution of the wheat blast fungus through functional losses in a host specificity determinant (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yoshihiro、Vy Trinh T. P.、Yoshida Kentaro、Asano Hokuto、Mitsuoka Chikako、Asuke Soichiro、Anh Vu L.、Cumagun Christian J. R.、Chuma Izumi、Terauchi Ryohei、Kato Kenji、Mitchell Thomas、Valent Barbara、Farman Mark、Tosa Yukio
  • 雑誌名: Science 巻: 357 号: 6346 ページ: 80-83
  • DOI: 10.1126/science.aam9654
  • NAID: 120006469051
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 越境性病害に対する取り組みーコムギいもち病を例にして (2021)
  • 著者名/発表者名: 土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Rmg8 and RmgGR119 are effective against the wheat blast fungus (Pyricularia oryzae) in Bangladesh (2020)
  • 著者名/発表者名: Horo, J.T., Asuke, S., Vy, T.T.P. and Tosa, Y.
  • 学会等名: 令和2年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] コムギいもち病菌のオオムギに対する非病原力遺伝子PBY2のクローニング (2019)
  • 著者名/発表者名: 小泉彩子・村上翼・国信遼・足助聡一郎・庭本大輔・土佐幸雄
  • 学会等名: 令和元年度日本植物病理学会関西部会
• [学会発表] コムギいもち病菌の進化機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanisms of evolution of the wheat blast fungus (2018)
  • 著者名/発表者名: 土佐幸雄・井上喜博・Trinh Thi Phuong Vy・寺内良平・Barbara Valent・Mark Farman
  • 学会等名: 11th International Congress of Plant Pathology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] オオムギの各種いもち病菌に対する抵抗性遺伝子Rmo2の１アリル候補配列の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 庭本大輔・足助聡一郎・Analiza Tagle・久野裕・佐藤和広・土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
• [学会発表] コムギいもち病菌に対する新規抵抗性遺伝子の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang, Shizen、足助聡一郎、Vy, T.T.P.、井上喜博、中馬いづみ、土佐幸雄
  • 学会等名: 平成29年度日本植物病理学会関西部会