イネに寄生する糸状菌のカビ毒産生能の遺伝的要因解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24580474
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 須賀 晴久 岐阜大学, 生命科学総合研究支援センター, 准教授 (20283319)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 菌類 / 遺伝子 / マイコトキシン / イネばか苗病菌 / Fusarium

研究実績の概要

本研究はイネばか苗病菌の一部においてフモニシン産生能が喪失している原因を遺伝子レベルで解明することを目的としている。本年度は最終目標としていた原因変異を特定するため、遺伝子導入によるフモニシン産生能の回復実験を実施した。
転写因子をコードするFUM21遺伝子、ポリケチド合成酵素をコードするFUM1遺伝子をそれぞれ単独で導入した形質転換体ではフモニシンの産生は認められなかった。また、FUM6、FUM7遺伝子領域、FUM8、FUM3、FUM10遺伝子領域、FUM11、FUM2、FUM13遺伝子領域、FUM14、FUM15、FUM16遺伝子領域それぞれを導入した形質転換体でもフモニシンの産生は認められなかった。そこでFUM6、FUM7遺伝子領域とFUM8、FUM3、FUM10、FUM11、FUM2、FUM13遺伝子領域を導入した形質転換体にFUM21遺伝子領域を追加導入したところ、フモニシン産生能の回復が認められた。従ってフモニシン産生能喪失の原因はクラスター中の複数の領域に分散しているものの、そのうちの1つはFUM21遺伝子に存在すると考えられた。フモニシン産生能喪失株のFUM21遺伝子はg.2551G>T(p.G678*)によりC末端側11アミノ酸が欠失している。そこで、先の実験でFUM21遺伝子領域を追加導入することでフモニシン産生能を回復させられることが分かっている形質転換体について、人工的な点変異導入でg.2551G>T(p.G678*)のみを置換したFUM21遺伝子領域を追加導入してみたところ、フモニシン産生能の回復が認められなかった。以上の結果からフモニシン産生能喪失の原因変異は、少なくともFUM21中のg.2551G>T(p.G678*)によるC末端側11アミノ酸が欠失と特定した。

研究成果

• [雑誌論文] A single nucleotide polymorphism in the translation elongation factor 1α gene correlates with the ability to produce fumonisin in Japanese Fusarium fujikuroi (2014)
  • 著者名/発表者名: Suga H, Kitajima M, Nagumo R, Tsukiboshi T, Uegaki R, Nakajima T, Kushiro M, Nakagawa H, Shimizu M, Kageyama K, Hyakumachi M
  • 雑誌名: Fungal Biologｙ 巻: 118 ページ: 402-412
  • DOI: 10.1016/j.funbio.2014.02.005. Epub 2014 Mar 7.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 主要な植物病原性Fusarium菌の種分類の現状と簡易菌種同定法の利用例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀晴久
  • 雑誌名: 植物防疫 巻: 68 ページ: 269-273
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Root and crown rot of strawberry caused by Pythium helicoides and its distribution in strawberry production areas of Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: IshiguroY, Otsubo K, Watanab H, Suzuki M, Nakayama K, Fukuda T, Fujinaga M, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 80 ページ: 423-429
  • DOI: 10.1007/s10327-014-0520-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring by real-time PCR of three water-borne zoosporic Pythium species in potted flower and tomato greenhouses under hydroponic culture systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Li M, Ishiguro Y, Otsubo K, Suzuki H, Tsuji T, Miyake N, Nagai H, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: European Journal of Plant Pathology 巻: 140 ページ: 229-242
  • DOI: 10.1007/s10658-014-0456-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phytophthora asiatica sp. nov., a new species causing leaf and stem blight of kudzu in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Rahman MZ, Mukobata H, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: Mycological Progress 巻: 13 ページ: 759-769
  • DOI: 10.1007/s11557-014-0959-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-evaluation of Japanese Phytophthora isolates based on molecular phylogenetic analyses (2014)
  • 著者名/発表者名: Rahman MZ, Uematsu S, Coffey MD,Uzuhashi S, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: Mycoscience 巻: 55 ページ: 314-327
  • DOI: 10.1016/j.myc.2013.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two new species, Phytophthora nagaii sp. nov. and P. fragariaefoilia sp. nov., causing seriuos diseases on rose and strawberry in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Rahman MZ, Uematsu S, Takeuchi T, Shirai K, Ishiguro Y, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 80 ページ: 348-365
  • DOI: 10.1007/s10327-014-0519-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogenetic relationships among Phytopythium species, and re-evaluation of Phytopythium fagopyri comb. nov., recovered from damped-off buckwheat seedlings in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Baten MA, Asano T, Motohashi K, Ishiguro Y, Rahman MZ, Inaba S, Suga H, Kageyama K
  • 雑誌名: Mycological Progress 巻: 13 ページ: 1145-1156
  • DOI: 10.1007/s11557-014-1003-1
  • 査読あり
• [学会発表] エジプトのイネから分離されたFusarium fujikuroi種複合体の菌種構成とジベレリン及びフモニシン産生 (2015)
  • 著者名/発表者名: Elkot Gabr A., Elsharkawy Mohsen M., 船坂美佳, 清水将文, 景山幸二, 百町満朗, 須賀晴久
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学 (東京)
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] Fusarium fujikuroiに見られるジベレリン産生力の違いの原因マッピング (2015)
  • 著者名/発表者名: 長坂拓弥, 新井満大, 北嶋美葉, 景山幸二, 清水将文, 百町満朗, 須賀晴久
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学 (東京)
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] Fusarium fujikuroiのフモニシン産生能喪失に関わるFUM21遺伝子中の変異 (2015)
  • 著者名/発表者名: 須賀晴久, 船坂美佳, 景山幸二, 清水将文, 百町満朗
  • 学会等名: 第76回日本マイコトキシン学会学術講演会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉県)
  • 年月日: 2015-02-06
• [学会発表] Fusarium fujikuroi におけるフモニシン産生株と非産生株のジベレリン産生性の違い (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀晴久, 新井満大, 瀧瀬康子, 船坂美佳, 竪石秀明, 清水将文, 景山幸二, 百町満朗
  • 学会等名: 日本植物病理学会西部会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] イネ種子から分離された小型分生胞子連鎖状形成Fusarium属菌の種とフモニシン産生能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀晴久, 船坂美佳, 清水将文, 景山幸二, 百町満朗
  • 学会等名: 日本菌学会58回大会
  • 発表場所: サイエンスヒルズこまつ(石川県)
  • 年月日: 2014-06-15
• [学会発表] ムギ類赤かび病菌におけるFGSG02810遺伝子破壊による病原性と子のう殻形成能の喪失 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀晴久, 船坂美佳, 清水将文, 景山幸二, 百町満朗
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2014-06-02