イネNLR型抵抗性遺伝子の進化様式を利用した罹病性遺伝子の同定

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14834
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分39010:遺伝育種科学関連
• 研究機関: 公益財団法人岩手生物工学研究センター
• 研究代表者: 清水 元樹 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主任研究員 (90734343)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: NLR / Integrate Domain / 罹病性遺伝子

研究成果の概要

イネのNLR型抵抗性遺伝子の中には、Integrate Domain（ID）を介していもち病菌の非病原力エフェクター（AVR）を認識するNLR-ID構造を持つ遺伝子が存在する。IDはNLRの進化過程で挿入された宿主の他の遺伝子産物、またはその一部と考えられる。IDは本来、病原菌エフェクターの標的として存在するが、NLR-IDにおいてはDecoy（囮）として機能していると推察される。そこで、Oryza属におけるIDの多様性を明らかにし、IDと相同性の高い配列を持つ宿主タンパク質の機能解析を行うことで、未知の多い病原菌の感受性誘導機構の解明に繋げるとともに、耐病性育種に大きく寄与する。

自由記述の分野

遺伝育種

研究成果の学術的意義や社会的意義

Oryza属に含まれる種の167系統に対して、NLR-IDの一つであるPias-2の対立遺伝子産物が持つIDの種類と分布を調査した。その結果、Aゲノム種が持つIDとしてDUF761およびHMAが優占し、これらのドメインを有するイネタンパク質(HpsID: Host protein similar to ID)は病原菌エフェクターの重要なイネ標的因子(=罹病性遺伝子)になりうると考察した。これまでに、HpsID欠損イネにおいて、親和性いもち病菌に対して抵抗性が付与された系統が見られている。NLR-IDは、イネ以外の植物種にも存在することから、同様の手法により罹病性遺伝子の単離が可能である。