植物寄生性担子菌類の生活環の進化と多様性に関する分子的解析とその制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460019
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 柿嶌 眞 筑波大学, 農林学系, 教授 (40015904)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 義隆 茨城大学, 教育学部, 教授 (90134163) ; 阿部 淳一・ピーター 筑波大学, 農林学系, 助手 (40292510) ; 山岡 裕一 筑波大学, 農林学系, 助教授 (00220236) ; 金子 繁 独立行政法人森林総合研究所, 関西支所長(研究職) ; 今津 道夫 信州大学, 農学部, 助教授 (30261770)
• Keywords: さび菌 / くろぼ菌 / もち病菌 / 分類 / 生態 / 系統 / 担子菌類 / 防除

Research Abstract

本研究では、生活様式や形態的特徴がユニークであり、また農林業における重要な病原菌となっているさび菌、くろぼ菌、もち病菌などの植物寄生性担子菌類について、生活環などの生態的特徴と分散や感染に関わる胞子などの形態的特徴の進化学的な実体を分子系統学的な解析を通じて明らかにするとともに、これらの生活環を制御している分子的要因を解明することを目的とした。そのため、国内および国外から標本や試料を収集し、生活環と形態を再検討するとともに、リボゾームDNAなどの分子遺伝学的解析を行った。本年度の研究概要は以下のとおりである。
(1)マメ科の栽培豆類に寄生するUromyces属菌について、これまで生活環の不明であった種について、その生活環を明らかにした。また、多くの植物への接種試験を行い、それぞれの種または変種の寄生性を明らかにした。さらに、形態学的および分子的系統学的解析を行い、これらの系統関係を明らかにするとともに、その進化を類推し、分類システムの再構築の必要性を明らかにした。(2)キク科のヨモギ属植物に寄生するPuccinia属菌について、形態学的および分子系統学的解析を行い、これらの系統関係を明らかにし、生活環の進化とその多様性の要因を解明することが出来た。(3)バラ科に寄生するPhragmidium属菌について、世界各地から収集した標本をもとに、形態学的特徴を明らかにし、分類学的再検討を行った。(4)ツツジ科およびハイノキ科に寄生するExobasidium属菌について、形態学的および培養学的性状を明らかにし、その分類学的再検討を行うとともに、分子系統学的解析により、その進化を明らかにした。(5)ヒノキ科に寄生するBlastospora属菌の分子系統学的位置を明らかにし、その生活環の進化について明らかにした。(7)ツガ属に寄生するCrysomyxa属菌について、形態学的および分子系統学的解析を行い、その生活環の進化を明らかにした。(8)ポプラ類に寄生するMelampsora属菌について、形態学的および分子的系統学的解析を行い、これらの系統関係を明らかにするとともに、その進化を類推し、分類システムの再構築の必要性を明らかにした。(9)さび菌類の生活環における核相交代のタイプとその多様性を明らかにし、その進化的意義を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Ono, Y.et al.: "Does Puccinia hemerocallidis regularly host-alternate between Hemerocallis and Patrinia plants in Japan?"J.Gen.Plant Pathology. 69. 240-243 (2003)
• [Publications] Nagao, H.et al.: "Exobasidium symploci-japonicae var.carpogenum var.nov.causing Exobasidium fruit deformation on Symplocos lucida in Japan"Mycoscience. 44. 369-375 (2003)
• [Publications] Chung, W.H.et al.: "Phylogenetic analyses of Uromyces viciae-fabae and its varieties on Vicia, Lathyrus and Pisum in Japan"Mycoscience. 45. 1-8 (2004)
• [Publications] Tian, C.H.et al.: "Morphological and molecular phylogenetic analysis of Melampsora species on poplars in China"Mycoscience. 45. 56-66 (2004)
• [Publications] Nagao, H.et al.: "Three species of Exobasidium causing Exobasidium leaf blight on subgenus Hymenanthes Rhododendron spp.in Japan"Mycoscience. 45(in press). (2004)
• [Publications] Chung, W.H.et al.: "Morphological and phylogenetic analyses of Uromyces appendiculatus and Uromyces vignae on legumes in Japan"Mycoscience. 45(in press). (2004)