溶菌酵素遺伝子の導入による病害抵抗性植物の創成

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08406021
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 日比 忠明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50261954)
• 研究分担者: 阿久津 克己 茨城大学, 農学部, 教授 (10151002) ; 高野 哲夫 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 助教授 (30183057) ; 白子 幸男 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (90143023) ; 高木 正道 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50018339)
• キーワード: 溶菌酵素遺伝子 / グルカナーゼ / キチナーゼ / 遺伝子導入 / 形質転換植物 / 病害抵抗性植物 / 菌類病抵抗性

研究概要

1.イネ全DNAからイネβ-1,3-グルカナーゼ遺伝子Gns1のエクソン1および2をPCRで増幅した後、両者を連結することによって、イネβ-1,3-グルカナーゼcDNAの完全長クローンGns1 c2を作製し、これをタバコに導入したところ、6塩基欠失クローンGns1Δ1導入の場合と同様に、形質転換タバコは灰色かび病菌に対してきわめて強い抵抗性を示した。
2.イネキチナーゼ遺伝子Cht-2のcDNAを導入した形質転換キュウリの自殖後代株のうち、灰色かび病菌に対して強い抵抗性を示す株について、イネキチナーゼの各器官における発現をELISA、蛍光抗体法および酵素活性の測定によって解析したところ、イネキチナーゼは形質転換株の葉、花ならびに果実において強く発現していることが明らかになった。
Aspergillus nidulansのキチナーゼ遺伝子chiAを単離し、その構造を解析するとともに、遺伝子破壊による機能解析を行ったところ、chiAは胞子の発芽および菌糸生長などの分化の過程で制御を受ける遺伝子であることが明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] Nakajima,H., Akutsu,K.et al.: "Fungal and bacterial disease resistance in transgenic plants expressing human lysozyme." Plant Cell Rep.16. 674-679 (1997)
• [文献書誌] Asao,H., Hibi,T.et al.: "Enhanced resistance against a fungal pathogen Shaerotheca humuli in transgenic strawberry expressing a rice chitinase gene." Plant Biothechnol.14. 145-149 (1997)
• [文献書誌] Terakawa,T., Takagi,M.et al.: "A fungal chitinase gene from Rhizopus oligosporus confers antifungal activity to transgenic tobacco." Plant Cell Rep.16. 439-443 (1997)
• [文献書誌] Hibi,T., Akutsu,K.et al.: "Transgenic cucumber plants harboring a rice chitinase gene exhibit enhanced resistance to gray mold (Botrytis cinerea)." Plant Cell Rep.17. 159-164 (1998)
• [文献書誌] Takaya,N., Takagi,M.et al.: "Cloning and characterization of a chitinase-encoding gene (chiA) from Aspergillus nadulans,disruption of which decreases germination frequency and hyphal growth." Biosci.Biotechnol.Biochem.62. 60-65 (1998)