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2018 年度 実績報告書

コムギいもち病菌の強病原化・パンデミック化機構の解明と持続的抵抗性遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 17H01462
研究機関神戸大学

研究代表者

土佐 幸雄  神戸大学, 農学研究科, 教授 (20172158)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードいもち病菌 / Pyricularia oryzae
研究実績の概要

(1)強病原力菌系の解析
①バングラデシュ産コムギいもち病菌(以下コムギ菌)とブラジル産コムギ菌を比較したところ,aggressivenessはバングラデシュ菌の方が強いことが判明した.一方,Rmg8を持つ品種に対しては,ブラジル産コムギ菌の中に適応したものが存在することが判明した.②シコクビエ菌の進化過程の解析から,菌群進化の過程において,非病原力遺伝子の獲得によって,原宿主への病原性を犠牲にして病原力を強めることが示唆された.同様のことがコムギ菌において起こっているとすれば,強病原力遺伝子はコムギ菌の原宿主であるライグラスに対する病原性を失っている可能性があると考えた.③Fine tuningに関わる遺伝子として,穂で作用しない非病原力遺伝子PWT7をクローニングした.それを認識する抵抗性遺伝子Rwt7の同定にも成功した.Rwt7は7D染色体に座乗していた.
(2)新規抵抗性遺伝子の同定
①栽培オオムギの抵抗性遺伝子Rmo2.dをクローニングした.それに対する非病原力遺伝子PBY2のクローニングにも成功した.PBY2は小さな分泌タンパク質遺伝子であった.②昨年度、コムギ菌に対して強度の抵抗性を示す普通系コムギ系統GR119を見出した。GR119は、Rmg8, RmgGR119という2つの抵抗性遺伝子を保有していた。本年度はGR119の示す抵抗性についてさらに検討した。バングラデシュから菌株を入手し、GR119に接種したところ、GR119は、幼苗期のみならず穂においても、また高温下でも、強度の抵抗性を示した。このことから、GR119の持つ2つの遺伝子は、バングラデシュにおけるコムギいもち病抵抗性育種に極めて有用であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Fine tuningに関与する可能性のあるPWT7, オオムギのコムギいもち病菌に対する抵抗性遺伝子PBY2など,鍵となる遺伝子のクローニングに成功しているので,順調といえる.

今後の研究の推進方策

(1)強病原化機構の解析
シコクビエ菌の進化過程の解析から,菌群進化の過程において,非病原力遺伝子の獲得によって,原宿主への病原性を犠牲にして病原力を強めることが示唆された.同様のことがコムギ菌において起こっていないか調べるため,バングラデシュ菌がペレニアルライグラス(コムギ菌の原宿主)に対する病原性を失っていないか検討する.失っていた場合は,獲得した非病原力遺伝子の同定を行い,クローニングに着手する.一方,PWT7が実際にFine tuningに関与しているかどうかを明らかにするため,この遺伝子の保有が,コムギ菌のコムギに対する病原性に不利に働いているかどうかを検討する.
(2)新規抵抗性遺伝子の同定とクローニング
クローニングに成功したオオムギのコムギいもち病抵抗性遺伝子がどのようにして対応する非病原力遺伝子PBY2を認識するのかを,分子レベルで明らかにする.一方,昨年度,エチオピア産オオムギの数系統が,コムギいもち病菌に抵抗性を示すことを見出した.それらと感受性品種を掛け合わせたF2が,本年9月に解析可能な状態になるので,それらを用いて分離分析を行い,新規抵抗性遺伝子を同定する

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] The Sainsbury Laboratory(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The Sainsbury Laboratory
  • [雑誌論文] A New Resistance Gene in Combination with Rmg8 Confers Strong Resistance Against Triticum Isolates of Pyricularia oryzae in a Common Wheat Landrace2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Shizhen、Asuke Soichiro、Vy Trinh Thi Phuong、Inoue Yoshihiro、Chuma Izumi、Win Joe、Kato Kenji、Tosa Yukio
    • 雑誌名

      Phytopathology

      巻: 108 ページ: 1299~1306

    • DOI

      10.1094/PHYTO-12-17-0400-R

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] コムギいもち病菌の進化機構2018

    • 著者名/発表者名
      土佐幸雄
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanisms of evolution of the wheat blast fungus2018

    • 著者名/発表者名
      土佐幸雄・井上喜博・Trinh Thi Phuong Vy・寺内良平・Barbara Valent・Mark Farman
    • 学会等名
      11th International Congress of Plant Pathology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オオムギの各種いもち病菌に対する抵抗性遺伝子Rmo2の1アリル候補配列の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      庭本大輔・足助聡一郎・Analiza Tagle・久野裕・佐藤和広・土佐幸雄
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会

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公開日: 2019-12-27  

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