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2018 年度 実績報告書

小型染色体の構造・機能解析によるフザリウム菌の病原性分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H02536
研究機関東京農工大学

研究代表者

有江 力  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00211706)

研究分担者 飯田 祐一郎  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 主任研究員 (00456609)
荒添 貴之  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (40749975)
小松 健  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
川部 眞登  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター園芸研究所, 主幹研究員 (60462678)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードフザリウム / 小型染色体 / 宿主特異性 / 病原性分化 / トマト萎凋病
研究実績の概要

(1)F. oxysporumの病原性関連小型染色体の比較構造解析
F. oxysporumのうち、宿主範囲や病原力が異なる分化型・レース複数菌株(トマト萎凋病菌、キャベツ萎黄病菌、バナナパナマ病菌、エンドウ萎凋病菌およびキャベツ萎黄病菌ゲノム喪失株等計10菌株)のSMARTシーケンシングによるゲノム解析データを解析、比較することで、各株の小型染色体(アクセサリー染色体)のシーケンスを確定、小型染色体の構造と座乗遺伝子について、解析した。その結果、アクセサリー染色体上にエフェクター関連因子が座乗すること、そのような遺伝子の周囲に、トランスポゾンが多いことが判明した。トマト萎凋病菌と非病原性F. oxysporumのゲノム比較によって、トマト萎凋病菌が特異的に持つアクセサリー染色体あるいは領域が確認されたばかりか、非病原性F. oxysporumも小型染色体を保持することが判明、アクセサリー染色体のプロトタイプであることが示唆された。
(2)F. oxysporumの病原性関連小型染色体に座乗する遺伝子(群)の機能解析
エンドウは、病原微生物などを認識すると、ピサチンという抗菌性物質(ファイトアレキシン)を生産する。複数のF. oxysporum菌株のゲノムシーケンシング、比較の結果、エンドウを宿主とするエンドウ萎凋病菌(f. sp. pisi)のみが、ピサチンを分解する酵素(PDA)を持つことが判明、これが萎凋病菌のエンドウへの特異的病原性を司っていることが推察された。この他にも、多くの植物病原性株でSIX遺伝子が小型染色体に座乗していることを見出した。これらの遺伝子の機能および病原性や宿主特異性との関連を明らかにするため、遺伝子破壊解析、過剰発現体解析、他家発現解析、加えて申請者らが確立した染色体解析等を適用した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] University of Agriculture at La Molina(ペルー)

    • 国名
      ペルー
    • 外国機関名
      University of Agriculture at La Molina
  • [国際共同研究] Can Tho University(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      Can Tho University
  • [雑誌論文] Induction of resistance to diseases in plant by aerial ultrasound irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      Kawakami D, Yoshida T, Kanemaru Y, Heidi M, Zaquinaula H, Mizukami T, Arimoto M, Shibata T, Goto A, Enami Y, Amano H, Teraoka T, Komatsu K, Arie T
    • 雑誌名

      J Pestic Sci

      巻: 44 ページ: 41-47

    • DOI

      10.1584/jpestics.D18-064

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A putative RNA silencing component protein FoQde-2 is involved in virulence of the tomato wilt fungus Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici2018

    • 著者名/発表者名
      Jo S-M, Ayukawa Y, Yun S-H, Komatsu K, Arie T
    • 雑誌名

      J Gen Plant Pathol

      巻: 84 ページ: 395-398

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0800-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cytological karyotyping of Fusarium oxysporum by the germ tube burst method (GTBM)2018

    • 著者名/発表者名
      Ayukawa Y, Komatsu K, Taga M, Arie T
    • 雑誌名

      J Gen Plant Pathol

      巻: 84 ページ: 254-261

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0784-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chrysoviruses in Magnaporthe oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Moriyama H, Urayama SI, Higashiura T, Le TM, Komatsu K
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 10 ページ: 697-710

    • DOI

      10.3390/v10120697

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Study on Fusarium oxysporum f. sp. cubense in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Arie T, Nitani T, Kotera S, Tsuzuki R
    • 学会等名
      International banana wilt disease workshop at Piura
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フザリウムによる植物病害の防除と検診,分子遺伝学に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      有江 力
    • 学会等名
      第44回日本農薬学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ミツバおよびコリアンダーから分離したFusarium oxysporumの病原性および分子系統解析2019

    • 著者名/発表者名
      加藤有紀子・小松 健・有江 力
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キョウナ萎凋病から分離したFusarium oxysporum株とアブラナ科を宿主とする分化型菌株の比較2019

    • 著者名/発表者名
      酒井美沙・宮本拓也・中島雅己・小松 健・有江 力
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] Spraying rice flowers with a non-pathogenic Fusarium oxysporum W5 effectively controls “Bakanae” by competition with the pathogen in planta2018

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Komatsu K, Arie T
    • 学会等名
      14th European Fusarium Seminar
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity in the tomato wilt fungus, Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici: variation of mutations in AVR genes in the field isolates2018

    • 著者名/発表者名
      Arie T, Hanyuda S, Masuko R, Ayukawa Y, Akai K, Komatsu K
    • 学会等名
      14th European Fusarium Seminar
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analyses of RecQ helicase and SMS-2 protein genes in Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici2018

    • 著者名/発表者名
      Jo S-M, Komatsu K, Yun S-H Arie T
    • 学会等名
      14th European Fusarium Seminar
    • 国際学会
  • [学会発表] 土壌伝染性Fusarium oxysporumの病原性進化・分化のメカニズムと多様性: その知見を土壌検診に活かす2018

    • 著者名/発表者名
      有江 力
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2018年度広島大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 非病原性Fusarium oxysporum W5ゲノムはコア染色体でない領域を有する2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤大幹・浅井秀太・小松 健・有江 力
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • [学会発表] Fusarium oxysporumの分子生物学的・ ゲノム科学的特徴とそれに基づく エンドウ萎凋病菌の特異識別2018

    • 著者名/発表者名
      有江 力・小寺俊丞
    • 学会等名
      植物防疫官技術研修会ゼミナ-ル
    • 招待講演
  • [学会発表] キャベツ萎黄病菌Fusarium oxysporum f. sp. conglutinansの複数菌株がホウレンソウに病原性を示す2018

    • 著者名/発表者名
      小寺俊丞・小松 健・有江 力
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会関東部会
  • [学会発表] 生物防除資材候補である非病原性Fusarium oxysporum W5のゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤大幹・浅井秀太・小寺俊丞・小松 健・有江 力
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会関東部会

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公開日: 2019-12-27  

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