遺伝子タギング法による土壌病害発病メカニズムの解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12660051
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 有江 力 東京農工大学, 農学部, 助教授 (00211706)
• 研究分担者: 鎌倉 高志 理化学研究所, 化学遺伝学研究室, 先任研究員 (70177559)
• キーワード: Fusarium oxysporum / トマト萎凋病菌 / キャベツ萎黄病菌 / 形質転換 / REMI / 病原性変異株 / キノンセロビオース酸化還元酵素 / 定着能

研究概要

1、キャベツ萎黄病菌およびトマト萎凋病菌に対して薬剤耐性遺伝子および緑色蛍光蛋白質遺伝子をマーカーとしてREMI法による形質転換を繰り返した。3年間で合計2500株程度の形質転換株を取得した。また、このうち、病原性検定により最終的に20株程度の病原性変異株(病原性喪失、弱病原性および新病原性:後述)を得た。
2、キャベツ萎黄病菌およびトマト萎凋病菌がそれぞれアラビドプシス、マイクロトムに病原性を示すとともに、1で取得した病原性変異株が、キャベツ、トマトで示したのと同様な病原性変異を示すことを確認、モデル植物としての利用の可能性を示唆した。
3、1で取得した病原性変異株からのプラスミドレスキュー法による病原性関連遺伝子の探索の結果、膜蛋白質でシグナル伝達などの機能を持つことが推測されるunk1遺伝子(平成14年度日本植物病理学会で報告)、データベース検索によってもホモログが見出されないunk2遺伝子(機能解析中)を取得した。また、unk1遺伝子近傍に植物セルロース代謝に関与するキノンセロビオース酸化還元酵素遺伝子を見出した(平成15年度日本植物病理学会で報告)。
4、平成13年度までに解析を完了した病原性欠損変異株REMI10について、キャベツへの定着能を保持していること、根部の内皮より内側に侵入できないこと、キャベツへの前接種で萎黄病に対する生物防除効果を示すこと、前接種したキャベツでは病原菌の進入が阻止されることを緑色蛍光蛋白質を利用した観察で示され、キャベツが病原性欠損株を認識して病害に対する抵抗性を獲得した可能性が示された(発表複数)。
5、本年取得した病原性変異株のうち、従来ほとんど報告されていない病原性変異を示すものがあった(性状については当分の間公示しない)ため、関連遺伝子について鋭意解析を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Kamakura T: "A novel gene CBP1, encoding a putative extracellular chitin-binding protein, may play an important role in the hydrophobic surface sensing of Magnaporthe grisea during appressorium differentiation"Mol Plant Microbe Interact. 15(5). 437-444 (2002)
• [文献書誌] Fukiya S: "Identification of a putative vacuolar serine protease gene in the rice blast fungus, Magnaporthe grisea"Biosci Biotechnol Biochem. 66(3). 663-666 (2002)
• [文献書誌] Saitoh Ki: "Targeted gene dosruption of the neuronal calcium sensor 1 homologue in rice blast fungus, Magnaporthe grisea"Biosci Biotechnol Biochem. 67(3). 651-653 (2003)
• [文献書誌] 有江 力: "Fusarium oxysporum非病原性株の選抜と利用"環境科学総合研究所年報. 21. 65-71 (2002)
• [文献書誌] 有江 力: "土壌病原菌の遺伝子解析-交配型遺伝子-"土壌伝染病談話会レポート. 21. 119-130 (2002)
• [文献書誌] 宍戸和夫: "キノコとカビの基礎科学とバイオ技術"アイピーシー. 564 (2002)