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本研究においては、特定のマーカー遺伝子で病原菌を標識し、これら病原菌が土壌および感染後の宿主植物においてどのような挙動をとるかについて、分子レベルによる解析を可能とした。実際には、通常法で相互識別が困難であるFusarium oxysoporumの異なる分化型菌、すなわち、トマト萎ちょう病菌、メロンつる割病菌、ホウレンソウ萎ちょう病菌およびイチゴ萎黄病菌を用い、それぞれに異なる標識遺伝子を導入した。標識とする遺伝子にとしては、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子、β-グルクロニダーゼ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、緑色蛍光タンパク質遺伝子をとりあげ、これら遺伝子の使用を可能にした。マーカー遺伝子の導入とその発現検出については、エレクトロポーレーション法と組織内ハイブリダイゼーション(in situ hybridization)を用いた。実際のモニタリング実験においては、遺伝子標識したそれぞれの病原菌を閉鎖温室内の土壌に投入し、一定時間後にそれぞれの宿主植物を定植した後、土壌ならびに植物体からそれぞれの病原菌を同時検出した。検出法としては、インドール類緑化合物に対する感受性差異と発現した導入遺伝子のmRNAを組織内ハイブリダイゼーション法で検出した。ハイブリダイゼーションに用いるプローブにはそれぞれ異なる蛍光色素を結合させてあるので、蛍光顕微鏡により容易かつ正確にそれぞれの遺伝子標識病原菌を識別することが可能となり、本研究の表題でもある「遺伝子標識法による土壌病原菌のモニタリングシステム」が確立された。
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