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植物病原菌の起源を探る-宿主特異的毒素を生産するアルタナリア病原菌を例として

研究課題

研究課題/領域番号 20K20298
補助金の研究課題番号 17H06247 (2017-2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2017-2019)
研究分野 生産環境農学およびその関連分野
研究機関中部大学 (2018-2021)
名古屋大学 (2017)

研究代表者

柘植 尚志  中部大学, 応用生物学部, 教授 (30192644)

研究分担者 児玉 基一朗  鳥取大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00183343)
足立 嘉彦  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, ユニット長 (70355387)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード植物病原菌 / 菌類 / 植物 / 病原性 / 宿主特異的毒素 / 進化 / 植物病理学
研究開始時の研究の概要

農業現場では、新たに育成された作物種や作物品種の導入後、数年のうちに新病害が発生することがしばしば経験されている。新病害が早いタイミングで発生することから、病原菌は栽培開始後に突然変異によって病原菌化したのではなく、すでに土着菌として生息していたと考えられる。病原菌は、どのようにして誕生し、宿主作物と出会うまでどこに生息しているのか?病原菌の起源の解明は、植物病理学分野の重要課題であるが、これまでその情報は偶然の発見に期待するばかりであった。本研究では、申請者らの研究から病原菌化の遺伝子機構が明らかになりつつあるAlternaria alternata病原菌を対象として、病原菌の起源を探る。

研究成果の概要

農業現場では、新たに育成された作物種や作物品種の導入後、数年のうちに新病害が発生することがしばしば経験されている。新病害が早いタイミングで発生することから、病原菌は作物以外の植物に感染して生息し、新たに導入された感受性作物に移動したと推定される。
本研究では、宿主特異的毒素を生産する糸状菌Alternaria病原菌のうちリンゴ、二ホンナシ、イチゴに感染する系統について、宿主作物以外の感受性植物を探索し、その同定に成功した。同定した植物には、在来の野生植物も含まれており、病原菌の成立と維持の軌跡(病原菌の起源)への野生植物の関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

農業現場では、新病害の報告が後を絶たない。その一部は、苗、種子などに病原体が付着して海外から持ち込まれたものであるが、我が国で初めて見つかった微生物種や系統(土着微生物)による新病害も多数報告されている。また、近年の新病害の発生には、栽培様式の多様化も関係している。自然界では、土着の潜在的病原菌が、感受性の作物種・作物品種の登場や感染に適した栽培環境の変化を待ち受けているようである。本研究では、Alternaria病原菌を用いて、潜在的病原菌の自然界での生き残りのカギを握る野生宿主の同定に成功した。本研究が、植物病原菌研究における新たな発想に基づく研究モデルの開拓につながることを期待する。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 植物病原菌の宿主選択性:宿主特異的毒素生産菌を例として2021

    • 著者名/発表者名
      柘植尚志
    • 雑誌名

      生物機能開発研究所紀要

      巻: 21 ページ: 2-12

    • NAID

      120007036382

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物病原菌の起源を探る―宿主特異的毒素生産菌を例として2019

    • 著者名/発表者名
      柘植尚志
    • 雑誌名

      日本植物病理学会報

      巻: 85 号: 3 ページ: 171-174

    • DOI

      10.3186/jjphytopath.85.171

    • NAID

      130007729762

    • ISSN
      0031-9473, 1882-0484
    • 年月日
      2019-08-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Exploring the origin of crop pathogens - host-specific toxin producing pathogens as the case study2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuge, T.
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 95 号: 6 ページ: 458-462

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00874-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Alternaria alternataのACT毒素生産に関与する未知なORFの機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      有田佳司,津木悠吾,中島健登,田中佐和,増中 章,宮本蓉子,大谷耕平,柘植尚志,山本幹博,望月 進,市村和也,五味剣二,秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 植物病原性糸状菌に存在するCD染色体の進化的起源の解明2021

    • 著者名/発表者名
      大石好則,播本佳明,八田理恵子,新城明久,張裕介,間瀬千晶,原歩美,川瀬めぐみ,近藤日佳理,後藤千保,宮川泰輝,鈴木侑美,森汐理,赤木靖典,児玉基一朗,秋光和也,山本幹博,柘植尚志,花田耕介
    • 学会等名
      植物インフォマティクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Alternaria alternataのACT毒素生合成遺伝子クラスターに座乗するACTT4の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      有田佳司, 津木悠吾, 中島建登, 田中佐和, 増中 章, 宮本蓉子, 大谷耕平, 柘植尚志, 山本幹博, 望月 進, 市村和也, 五味剣二, 秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リンゴ斑点落葉病菌のユスラウメに対する病原性2020

    • 著者名/発表者名
      足立嘉彦, 長谷川大士, 上野友暉, 児玉基一朗, 柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ACT毒素生合成遺伝子クラスターに座乗しHMG-CoA synthaseをコードする推定ORFの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      有田佳司, 津木悠吾, 田中佐和, 増中 章, 宮本蓉子, 大谷耕平, 柘植尚志, 山本幹博, 望月 進, 市村和也, 五味剣二, 秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ACT毒素生合成遺伝子クラスター内の機能未知なORFの分布様式2020

    • 著者名/発表者名
      津木悠吾,増中 章,宮本蓉子,有田佳司,大谷耕平,柘植尚志,山本幹博,望月 進,五味剣二,市村和也,秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ACT毒素生合成遺伝子クラスターに座乗するacetyl-CoA dehydrogenaseをコードするORFの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      津木悠吾,田中佐和,増中 章,宮本蓉子,大谷耕平,柘植尚志,山本幹博,望月 進,市村和也,五味剣二,秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Alternaria brown spot病菌ゲノムに座乗するC04558ORF44とC05948ORF45の分布様式2019

    • 著者名/発表者名
      中島健登,津木悠吾,田中佐和,増中 章,宮本蓉子,大谷耕平,柘植尚志,山本幹博,望月 進,市村和也,五味剣二,秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物病原菌の起源を探る-宿主特異的毒素生産菌を例として2019

    • 著者名/発表者名
      柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alternaria属菌の病原性進化に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      児玉基一朗
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alternaria alternata のACT 毒素生合成遺伝子クラスターに座乗しているACTT 遺伝子群の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      津木悠吾,田中佐和,中島健登,増中 章,宮本蓉子,大谷耕平,柘植尚志,山本幹博,望月 進,市村和也,五味剣二,秋光和也
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Alternaria alternata トマト病原型が保有する病原性染色体の起源2019

    • 著者名/発表者名
      赤木靖典,柘植尚志,有江 力,児玉基一朗
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 宿主特異的毒素の獲得によるAlternaria alternataの病原菌化は適応進化か?2017

    • 著者名/発表者名
      柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コムギ葉枯病菌ゲノムに存在するリンゴ斑点落葉病菌AM毒素生合成遺伝子クラスターの相同領域の機能2017

    • 著者名/発表者名
      森 汐理,宮川泰輝,後藤千保,川瀬めぐみ,播本佳明,花田耕介,児玉基一朗,山本幹博,柘植尚志
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 植物たちの戦争 病原体との5億年サバイバルレース2019

    • 著者名/発表者名
      日本植物病理学会(一瀬勇規,大島研郎,久保康之,高野義孝,竹本大吾、柘植尚志,中屋敷均,増田税,吉田健太郎)
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065152164
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2024-03-26  

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