研究課題
基盤研究(B)
紋枯病は糸状菌Rhizoctonia solaniが引き起こす植物病害であり、イネやトウモロコシなどに重大な被害を及ぼす。病害防除には原因菌の感染生理の理解が不可欠だが、本菌の研究は進んでいない。従来、紋枯病菌は宿主細胞を殺して栄養を摂取すると考えられてきたが、我々はこれまでの研究により、紋枯病菌がその感染初期に生きた宿主から栄養を摂取する活物寄生というステージを経るという状況証拠を得た。そこで本研究では、紋枯病菌が宿主を殺す前に宿主内に侵入していること、宿主免疫を撹乱するためのエフェクターと呼ばれる分泌タンパク質を使用していること、を明らかにすることで本菌の真の感染機構の解明を目指す。
植物病原糸状菌Rhizoctonia solaniは、様々な植物に感染して甚大な農業被害をもたらす。植物病の克服には感染生理の理解に基づいた防除策の構築が必要である。我々は本菌が単子葉植物の葉では生きた宿主から栄養を摂取する活物寄生を行う状況証拠を得ており、今回、本菌が宿主免疫の抑制能を持つエフェクター（小型分泌タンパク質）を有することを示した。また、本菌はシロイヌナズナ（双子葉植物のモデル）にも感染することを見出し、各種植物ホルモンによる誘導抵抗性実験から、その感染過程では殺生寄生のみが行われていると推測された。本菌は異なる宿主を見分け、異なる感染機構を発動する能力を持つことを明らかにした。
R. solaniは菌糸融合反応や培養菌叢から分類される様々な系統を含む種複合体だが、それら分類と病原性に相関がないことが、本研究からも示された。おそらく気温や土壌成分などの環境要因が適合した場所で増えた菌株が病気を引き起こしていると考えられる。ただし宿主や組織特異性も存在するため、それらは生理学的・ゲノム科学的な比較解析で明らかにする必要がある。少なくともイネなどでは活物寄生を行うことから、そこを標的とした防除法を検討する道が拓かれた。同じ菌株でも宿主により感染機構を使い分ける事実は本菌の感染機構の複雑性を示しており、その背景の解明は植物病理学・微生物学・進化学における学術的価値を有する。
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すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)
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