研究課題
宿主特異的毒素(HST)を生産するAlternaria alternata病原菌は、非病原菌には存在しない付加的小型染色体を有している。これまでの研究から、本染色体がそれぞれの菌の病原性を支配しており、本Alternaria病原菌群における病原性の進化に遺伝子水平移動が関与する可能性を示した。そこで本研究では、この仮説を立証するため、トマトアルターナリア茎枯病菌など各種A.alternata病原型菌を材料として、染色体特異的ライブラリーの構築、細胞融合法によるハイブリッド株の作出などを通して、小型染色体の病理学的意義を解明した。さらに、染色体タグ菌株等を利用した遺伝子(染色体)の移行実験を試みた。菌の病原性が染色体レベルにおけるダイナミックなゲノム構造の変動に由来する可能性は、寄生性の進化を考える上で極めて興味深いと思われる。本研究を通して、病原性菌が共通して保有する小型染色体が、菌の生存などには関与しないが、病原性など特定の形質を支配するCD染色体であることを証明した。また、交配不可能なAlternaria属菌において、プロトプラスト融合法による遺伝分析法を確立した。本法により、上述のHST生産菌における毒素生産能および病原性が優性あるいは上位の形質であることを明らかにした。さらに異なる病原型同士の融合株を作出し、PFGE解析により融合株が各親株由来のCD染色体を保持すると同時に親株の両宿主に対する病原性も示すことを明らかにした。また、茎枯病菌由来のCD染色体欠失変異株が病原性/毒素生産能を欠損していることを見出した。これらの結果より、CD染色体の病理学的意義が明確となり、遺伝子水平移動と病原性進化の関連を考察した。本課題である「遺伝子の水平移動による植物病原糸状菌の進化と多様性形成」の解明に向けて大きな進展が得られたと考える。
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