いもち病菌のホストジャンプ機構とコムギ特異的菌群の全進化過程の解明

• 研究課題/領域番号: 26292025
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20172158)
• 研究協力者: Valent Barbara Kansas State University ; Farman Mark University of Kentucky
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: Pyricularia oryzae / コムギいもち病菌 / ホストジャンプ / コムギいもち病 / host jump / 非病原力遺伝子 / いもち病菌 / コムギ / 抵抗性遺伝子 / 遺伝子対遺伝子

研究成果の概要

ペレニアルライグラスいもち病菌のコムギに対する非病原力遺伝子PWT3、エンバクいもち病菌のコムギに対する非病原力遺伝子PWT3, PWT4を破壊したところ、破壊株は全コムギ品種に対する病原性を獲得した。このことから、非病原力遺伝子の機能喪失により、コムギいもち病菌が進化しうることが示唆された。現存のコムギ菌のPWT3にどのような変異が入っているかを調べたところ、トランスポゾンの挿入や塩基置換が認められた。一方、シコクビエ菌のコムギに対する非病原性の遺伝解析を行ったところ、5つの非病原力遺伝子が関与していることが判明した。そのうちのひとつをクローニングし、PWT6と命名した。

研究成果

• [国際共同研究] Kansas State University/University of Kentucky/Ohio State University(米国)
• [学会発表] Cloning of an avirulence gene of an Eleusine isolate of Pyricularia oryzae against common wheat (2016)
  • 著者名/発表者名: 足助 聡一郎; Nicole John Magculia; 中馬 いづみ; 土佐 幸雄
  • 学会等名: The 7th International Rice Blast Conference
  • 発表場所: フィリピン、マニラ
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of gene pairs involved in the incompatibility between Eleusine isolates of Pyricularia oryzae and common wheat (2016)
  • 著者名/発表者名: 足助 聡一郎; 中馬 いづみ; 土佐 幸雄
  • 学会等名: IS-MPMI XVII Congres
  • 発表場所: ポートランド、オレゴン、ＵＳＡ
  • 年月日: 2016-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] シコクビエいもち病菌が保有するPWT3ホモログの普通系コムギに対する非病原力遺伝子としての機能の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 足助 聡一郎; 天藤 陽香; Vy Trinh; 井上 喜博; 中馬 いづみ; 土佐 幸雄
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] シコクビエいもち病菌の普通系コムギに対する非病原力遺伝子クローニングのためのBC1F1集団の作出および対応する抵抗性遺伝子の座乗候補染色体の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 足助 聡一郎; 中馬 いづみ; 土佐 幸雄
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 徳島あわぎんホール（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] ペレニアルライグラスいもち病菌のコムギに対する非病原力遺伝子PWT3のコムギいもち病菌における変異とRwt3保有コムギ品種への適応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上喜博・トリンヴィ・吉田健太郎・寺内良平・中馬いづみ・土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] 非病原力遺伝子PWT3の破壊によるライグラスいもち病菌のコムギへの病原性獲得 (2015)
  • 著者名/発表者名: トリンヴィ・井上喜博・吉田健太郎・草場基章・寺内良平・中馬いづみ・土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] シコクビエいもち病菌が保有する普通系コムギに対する非病原力遺伝子数の遺伝学的推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 足助総一郎・西見周子・トリンヴィ・井上喜博・中馬いづみ・土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] エンバクいもち病菌のコムギ品種Hopeに対する非親和性に関与する遺伝子対の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小松香織・森亮太・井上喜博・トリンヴィ・中馬いづみ・土佐幸雄
  • 学会等名: 日本植物病理学会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2015-03-30