抗ピシウムタンパク遺伝子導入による赤腐れ病耐性ノリ種苗の作出に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660186
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 亀井 勇統 佐賀大学, 海浜台地生物生産研究センター, 助教授 (50192547)
• Keywords: 有明海 / ノリ / 赤腐れ病 / 抗真菌性遺伝子 / ピシウム菌 / 耐病性 / 抗ピシウムタンパク / プロトプラスト

Research Abstract

有明海は、ノリや貝類を始めとする海産物が豊富にとれ、中でも養殖ノリは、毎年全国1,2位の生産高を誇り、佐賀県の基幹産業の一つとなっているが、養殖現場においては毎年養殖ノリの病害、赤腐れ病が発生し、時にはノリ養殖業の健全経営に支障をきたすこともあり問題となっている。
そこで、我々はノリ赤腐れ病を引き起こす真菌ピシウム菌に対する抗真菌性遺伝子を導入した耐病性ノリ種苗を確立することを目的に、高等植物では陸上植物以外に成功例のない耐病性組換え作物を、ノリを用いて試みたところ、まずノリ養殖域より分離した海洋細菌Pseudomonas sp. ND137株のノリ細胞壁分解酵素の大量生産およびプロトプラストの作出した結果、プロトプラスト作出組換え体酵素により、大量にかつ効率的にノリプロトプラストを獲得することができた。また、耐病性ノリ葉状体を食品として応用することを鑑み、その安全性確保のための基礎的研究として、Streptomyces sp. AP77、Bacillus sp. BE1およびFE1、Pseudomonas sp. PE1およびPE2株が生産する抗ピシウムタンパクの性状と作用機序について検討し、本タンパクのpH安定性、温度安定性、金属イオンの効果、基質特異性、N末端アミノ酸配列等を明らかにすることができた。さらに、作用機序の検討としてピシウム細胞壁構成成分に対する分解活性、ピシウム代謝阻害作用等を検討したところ、Streptomyces sp. AP77株が産生する抗ピシウムタンパクの作用機序は、サイトックスグリーン蛍光染色法により、抗ピシウムタンパクはピシウムの細胞膜の透過性を変調させることによりピシウムを溶解することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Etsushi Kitamura, Hisashi Myouga, Yuto Kamei: "Polysaccharolytic Activities of Bacterial Enzymes That Degrade the Cell Walls of Pythium porphyrae, a Causative Fungus of Red Rot Disease in Porphyra yezoensis"Fisheries Sciences. 68・2. 436-445 (2002)
• [Publications] Jung-Hee Woo, Etsushi Kitamura, Hisashi Myoga, Yuto Kamei: "An Antifungal Protein from the Marine Bacterium, Streptomyces sp. AP77 is Specific to Pythium porphyrae, a Causative Agent of Red Rot Disease in Porphyra spp"Applied and Environmental Microbiology. (in press). (2002)