トマトアルターナリア茎枯病菌における宿主特異的AL毒素生産の分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09760044
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 児玉 基一朗 鳥取大学, 農学部, 講師 (00183343)
• キーワード: トマトアルターナリア茎枯病菌 / 宿主特異的毒素 / Alternaria alternata

研究概要

トマトアルターナリア茎枯病菌(Alternaria alternata tomato pathotype、以下、茎枯病菌)の特定のトマト品種に対する病原性は、本菌の生産する宿主特異的毒素であるAAL毒素に依存している。本研究は、茎枯病菌を用いて、Restriction Enzyme Mediated Integration(REMI)を利用した遺伝子タギング法により、AAL毒素生合成に関与する遺伝子のクローニングを行うことを目的とする。毒素生合成遺伝子が同定されれば、遺伝子破壊実験などにより、病原性因子としてのHSTの位置づけを明確にすることが出来る。本年度は、前年度に引き続き、茎枯病菌に対してREMI法による形質転換を行い、プラスミドの組込によってタッグした変異体のライブラリーを作成した。このREMIライブラリーより、感受性トマト葉を用いた生物検定法およびHPLC分析による毒素定量法を利用して、毒素生産に関する変異体のスクリーニングを行った。その結果、約1000個の形質転換体より6個体の毒素非生産変異体が得られた。これら変異体のゲノムDNAより、プラスミドレスキュー法、あるいはPCR法により挿入プラスミドのフランキングDNA領域を回収した。現在、回収DNA断片のシークエンス解析およびジーンターゲッティングによりその毒素生産との関わり合いを検討中である。さらに、これら毒素非生産変異体にGUS遺伝子を導入することによりマーカー菌株を作成し、トマト葉への接種実験を行った。その結果、毒素非生産変異体は、感受性トマト組織に侵入・定着する能力を失っており、宿主特異的な病原性も失活していることが示された。以上の結果より、茎枯病菌において病原性決定因子としてのAAL毒素の病理学的意義が明確となった。

研究成果

• [文献書誌] Akamatsu,H.etal: "AAL-toxin deficient mutants of Alternaria alternata tomato pathotype by restriction enzyme-mediated integration" Phytopathology. 87. 967-972 (1997)
• [文献書誌] 児玉基一朗 他: "病原-宿主との関係における宿主特異的毒素" 植物防疫. 51. 207-211 (1997)
• [文献書誌] Kodama,M.et al: "3,5-Di-O-caffeoylgninic acid,an infection-inhibiting factor from Pyrus Pyrifolia induced by infection with Alternaria alternata" Phytochemistry. 47. 371-373 (1998)
• [文献書誌] Kodama,M.et al: "The translocation-associated toxl locus of cochliobolus heterostrophus is two genetic elements on two different chromosomes" Genetics. 151. 585-596 (1999)
• [文献書誌] Otani,H.et al: "Production of a host-specific toxin by germinating spores of Alternaria brassicicola" Physiological and Molecular Plant Pathology. 52. 285-295 (1998)
• [文献書誌] Akamatsu,H.et al: "Molecular karyotypes for Alternaria plant pathogens known to produce host-specific toxins" Current Genetics. (in press). (1999)
• [文献書誌] Kodama,M.et al: "Molecular Genetics of Host-Specific Toxins in Plant Disease" Kluwer Academic Publishers,Dordrecht,the Netherland., 413 (1998)