宿主特異的毒素に依存する病原糸状菌の植物感染の分子病理学に関する日・米共同研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044099
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 甲元 啓介 鳥取大学, 農学部, 教授 (80032093)
• 研究分担者: TURGEON B.G. コーネル大学, 植物病理学科, 上級研究員 ; WALTON J.D. ミシガン州立大学, DOE―MSU植物研究所, 助教授 ; BRONSON C.R. アイオワ州立大学, 植物病理学科, 助教授 ; YODER O.C. コーネル大学, 植物病理学科, 教授 ; 柘植 尚志 名古屋大学, 農学部, 助教授 (30192644) ; 児玉 基一郎 鳥取大学, 農学部, 助手 (00183343) ; 小林 裕和 名古屋大学, アイソトープ総合センター, 助手 (80170348) ; 荒瀬 栄 島根大学, 農学部, 助教授 (40127478) ; 中島 広光 鳥取大学, 農学部, 助教授 (40144646) ; 尾谷 浩 鳥取大学, 農学部, 教授 (50032305)
• キーワード: 宿主特異的毒素 / 受容性誘導 / 形質転換ベクタ-

研究概要

宿主特異的毒素の介在を不可欠とする植物感染の分子病理学の樹立が本研究の目的で、この分野で世界的にリ-ドを続けている日・米両国の研究者の緊密な国際協力により研究深化に努めてきた。
本年度は、甲元、小林の両名を米国およびスイスに短期派遣し、協同研究推進の細部の調整、分子生物学的最新研究情報の交換,米国リンゴ栽培地帯におけるAM毒素生産菌の分布調査を行なった。一方、Yoder,Turgeon Bronson博士らを招聘し、鳥取市で第一回日米共同研究会を設け、持寄った成果を検討し今後の研究方向を論議した。あわせて、分子遺伝学技法に関するワ-クショップ(5日間)で相互の技術移転を図った。なお、Bronson博士は鳥取大学で共同実験を実施し(6週間)。プロジェクト全体の主な成果を下記に要約する。
1)タバコ赤星病菌の生成する宿主特異的AT毒素をHPLCを利用して純度の高い毒素を単離した。また、鳥取砂丘のラッキョウ栽培地域で発生する灰色かび病菌の胞子発芽液から宿主識別因子を単離し、分子量503のアミノ糖と推定した。カンキツbrown spot病菌のACT毒素Ib,IIbの構造を解明した。2)ACT毒素Ib,IIbの作用過程はカンキツと日本ナシで著しく異なり、ナシではAK毒素による黒変壊死過程と酷似していたが、Ibによるカンキツの褐変壊死過程は、SH基修飾剤、蛋白合成阻剤、銅酵素阻害剤、光に対する反応性に於いて異なる。また、AK毒素による変性原形質膜の微細構造は原形質害連絡糸近傍の膜断片化、ゴルジ小胞から放出される糖成分の蓄積、膜貫入の大型化である。イネいもち病菌毒素による受容性誘導にも原形質膜機能の障害が関与していた。3)形質転換マ-カ-遺伝子を組み込んだプラスミドに、ナシ黒班病菌のrDNA配列を挿入して、本菌の高頻度形質転換ベクタ-を作製し,これを利用して染色体DNAライブラリ-を作製した。

研究成果

• [文献書誌] Shimomura,N.,et al.: "Two action sites of AMーtoxin produced by Alternaria alternata apple pathotype and their pathological significance" Ann.Phytopath.Soc.Japan.57. (1991)
• [文献書誌] Kohmoto,K.,et al.: "Host recognition by toxigenic plan pathtogens" Experientia. 47. (1991)
• [文献書誌] Kodama,M.,et al.: "Effect of ALーtoxin on viability of cultured tomato cells determined by MTTーcolorimetric assay" Ann.Phytopath.Soc.Japan.
• [文献書誌] Kohmoto,K.,et al.: "Isolatio nand biological activity of hostーspecific ACTーtoxin from the tangerine pathotype of Alternaria alternata" Phytopathology.
• [文献書誌] Bronson,C.R.,M.Taga & O.C.Yoder: "Genetic control and distorted segregation of Tーtoxin production in field isolates of Cochliobolus heterostrophus" Phytopathology. 80. 819-823 (1990)
• [文献書誌] Tsuge,T.,S.Nishimura & H.Kobayashi: "Efficient inntegrative transformation of the phytopathogenic fugus Alternaria alternata mediated by the repetitive rDNA sequences" Gene. 90. 207-214 (1990)
• [文献書誌] Arase,S.,et al.: "STusies on hostーselective infecton mechanism of Pyricularia oryzae Cavara(4)Role of toxin in in Pathogenesis" Ann.Phytopath.Soc.Japan.
• [文献書誌] Arase.,et al.: "Studies on hostーselective infection mechanism of Pyricularia oryzae Cavara(5)Inhibition of leaf necrosis formation by thermal and chemical Treatments" Ann.Phytopath.Soc.Japan.
• [文献書誌] Nakajima,H.,et al.: "Spiciferones B and C,minor phytotoxins from Cochliobolus spicifer" Phytochemistry. ). 02%33 (1991)
• [文献書誌] Nakajima,H.,et al.: "Spiciferinone,an azaphilone phytotoxin produced by Cochliobolus spicifer" Phytochemistry.
• [文献書誌] Itoh,Y.,K.Kohmoto,et a: "A toxin from the tangerine pathctype of Alternaria alternata that has selective toxicity to japanese pear" phytopathology.
• [文献書誌] 尾谷 浩、甲元 啓介: "宿主特異的毒素について最近の研究成果" 植物防疫. 44. 450-454 (1990)
• [文献書誌] Tsuge,T., & H.Kobayashi: "Molecular analysis of genes for a pathogenicity of Alternaria alternata Japanese pear pathotype, a hostーspecific toxin producer In: Molecular Stra te gies of Pathogens and Host Plants,Ed.by S.S. Patil" SpringerーVerlag,Berlin, 250 (1991)
• [文献書誌] 尾谷 浩 (分担執筆): "“宿主特異的毒素の分子機能" In:植物感染生理学最近の進歩,奥八郎他(編)" 植物感染生理学最近の進歩刊行会(名古屋), 25000 (1991)