多犯性植物病原菌類の侵入器官分化とその環境応答分子機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15028203
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 阿久津 克己 茨城大学, 農学部, 教授 (10151002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 雅己 茨城大学, 農学部, 助教授 (70301075)
• Keywords: Botrytis cinerea / 多細胞型付着器 / 病原性 / 二次元電気泳動法 / Gタンパク質αサブユニット / 遺伝子破壊 / Gタンパク質βサブユニット

Research Abstract

B.cinereaの分生胞子をプラスチックシャーレ上で1/2PDB培地を用いて静置培養することにより、植物体表面と同様に付着器を形成することが明らかとなった。そこで、胞子懸濁液をシャーレ上で12時間静置培養し、付着器を形成した菌体から粗タンパク質を抽出した。対照として、胞子懸濁液を振とう培養して得られた菌体からも同様に粗タンパク質を抽出した。両タンパク質を二次元電気泳動に供試したところ、両者の検出タンパク質スポットに差異が見られた。これらについて画像解析ソフトimagemaster 2D-Eliteを用いて解析した結果、静置培養サンプルからは146スポット、振とう培養サンプルからは173スポットが検出された。両者のマッチング解析によって、付着器形成時に特異的に見られる62個のスポットを検出した。これらのうち発現が顕著であったものをMALDI-TOF MASS分析した結果、一つはDNAの複製に関与するSaccharomyces cerevisiaeのヒストンアセチルトランスフェラーゼ(Hat1)と相同性がみられた。
B.cinereaのGタンパク質αサブユニット(Gα)は、BCG1,BCG2(Gronover et al.,2001)、BCG3(長田ら,2003)の3つが存在する。これらのGαと直接相互作用すると考えられるβサブユニット(Gβ)をコードする遺伝子を縮重PCRによって単離した。このGβ遺伝子は、1074bpからなり、4つのイントロンで分断されていることが確認された。推定されるアミノ酸の数は358であり、その配列はFusarium oxysporum、Cryphonectria parasitica、Magnaporthe griseaのGβと約90%の高い相同性を示した。また、WD-repeatが7つ存在するなど、Gβの特徴的な構造が確認されたので、この遺伝子をbcgb1と命名した。定量RT-PCRにより、これらのGα及びGβ遺伝子の宿主感染時における発現量を解析した結果、bcg3遺伝子はbcg1やbcg2と異なる感染時に特異的に発現することが明らかにされた。また、bcgb1遺伝子はbcg1遺伝子と感染時を通して同レベルで発現することが明らかにされた。

Research Products

• [Publications] 長田 茂穂等: "灰色かび病菌(Botrytis cinerea)におけるGタンパク質αサブユニット遺伝子の単離"日本植物病理学会報. 69・3. 242 (2003)
• [Publications] 菅原 一偵等: "灰色かび病菌の付着器形成後に特異的に発現するアスパラギン酸プロテアーゼ遺伝子について"日本植物病理学会報. 70・1. 37 (2004)
• [Publications] 鈴木 智裕等: "灰色かび病菌の付着器形成時に特異的に発現するタンパク質について"日本植物病理学会報. 70・1. 37 (2004)
• [Publications] 長田 茂穂等: "灰色かび病菌(Botrytis cinerea)における三量体Gタンパク質α及びβサブユニット遺伝子は宿主感染時にお互いに異なる発現レベルを示す"平成16年度日本植物病理学会大会講演要旨集. 174 (2004)
• [Publications] Fukumori, Y. et al.: "Microconidia act the role as spermatia in the sexual reproduction of Botrytis cinerea"JGPP. 70・5(in press). (2004)
• [Publications] 阿久津 克己: "拮抗微生物による作物病害の生物防除"クミアイ化学工業株式会社. 245 (2003)