研究課題
基盤研究(A)
菌類のアクセサリー染色体はどのようにしてでき、どのような機能を持つのであろうか?環境中に広く分布し、種内に、植物病原性株ー非病原性株ー生物農薬成分株(有用株)のような多様性をもつ子嚢菌、Fusarium oxysporumをモデルとする。SMRTシーケンシングによって多様な菌株のゲノムを解析、各菌株のアクセサリー染色体を特定、アクセサリー染色体の構造解析および座乗遺伝子の相同性・機能解析、アクセサリー染色体の由来・進化・構成・機能等を解析、アクセサリー染色体の実態に迫る。さらに、非病原性株のアクセサリー染色体を子嚢菌への機能導入用の新奇形質転換ベクターとして利用する可能性を探る。
植物病原性株、非病原性株、生物農薬成分株のように多様な菌株が存在するF. oxysporumをモデルとし、菌株間のゲノム比較や遺伝子破壊等によって、キャベツ萎黄病菌等のアクセサリー染色体の構成・機能等を一部解明した。また、キャベツ萎黄病菌やバナナパナマ病菌等のアクセサリー染色体の由来や進化について、染色体喪失株を用いて議論した。また、これらを基に一部の分化型菌株の特異的検出技術を確立した。さらに、F. oxysporumに最適化したCRISPR/Cas12aシステムを開発、遺伝子機能解析手法を構築するとともに、アクセサリー染色体の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した。
子嚢菌Fusarium oxysporumをモデルとして、ゲノム比較等によって、生育に必要なく病原性などに係るアクセサリー領域と考えられる染色体の構成・機能、由来や進化等を一部解明、病原菌の進化やパンデミックの解析につなげた。また、これらを基に、重要植物病原菌等のPCR等による特異的検出技術を確立、早期検診やその結果に基づく防除につなげた。さらに、F. oxysporumのゲノム編集技術を確立、アクセサリー染色体の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した。このように、菌学、植物病理学上重要な知見が得られたばかりでなく、植物の新たな病害のパンデミックの制御に資する知見を得られた。
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