2017 Fiscal Year Research-status Report
イネいもち病圃場抵抗性遺伝子qBRM6.2の単離と機能解析
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16K07549
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
犬飼 剛 北海道大学, 農学研究院, 講師 (90223239)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ / いもち病 / 真性抵抗性 / 圃場抵抗性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
qBRM6.2による圃場抵抗性の特徴を精査するため、qBRM6.2を日本晴に導入した得られた形質転換系統3系統を用いて以下の実験を行った。
1)レースに対する非特異性:レースの異なるいもち病菌8菌系に対する反応を調べた結果、7菌系に対して圃場抵抗性を示したが、1菌系に対しては日本晴と同程度の罹病性を示した。この結果からqBRM6.2はレース特異的な遺伝子であると判断された。ただし、この菌系はマイコウイルスの感染により病原力が増大しているとの報告があるため、ここで見られた抵抗性の打破が単純に非病原性遺伝子の変異によって説明されるものなのか、マイコウイルスの感染によるものなのか今後検討を要する。
2) 防御遺伝子の発現パターン: 日本晴に対して病原性を示す菌系を接種し防御遺伝子8遺伝子の発現パターンを調べたところ、qBRM6.2のCO39準同質遺伝子系統と同様、4個のPR gene、2個のモミラクトン合成遺伝子及びWRKY45遺伝子において接種後の発現増加程度が日本晴よりも有意に増大していた。qBRM6.2の導入によってこれら遺伝子の応答性が高くなっていることから、抵抗性のprimingが生じている可能性が示唆された。
3) 白葉枯病菌に対する抵抗性の有無: 多面作用として白葉枯病菌に対しても量的な抵抗性を示すか調べた。白葉枯病菌のレースVIIを剪葉接種法により接種し、接種後2週間目の病斑長を調べた結果、日本晴と形質転換系統3系統の間で有意な差は認められなかった。qBRM6.2のCO39準同質遺伝子系統では白葉枯病菌に対して量的な抵抗性を示しており、これが連鎖している別の遺伝子によるのか、遺伝的背景の違いによるのか明らかにする必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は、平成28年度に単離に成功したイネのいもち病圃場抵抗性遺伝子qBRM6.2の機能解析を行った。研究は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究からqBRM6.2は真性抵抗性遺伝子Pid3座の対立遺伝子であることを明らかにしているが、Pid3はR geneであり、これらの結果はR geneが量的な抵抗性にも関与していることを意味している。一方、qBRM6.2の遺伝子組換え系統ではいもち病菌の感染に対する防御遺伝子の発現応答性が高まっていることから、R geneであるqBRM6.2を介して抵抗性のpriming が誘導されている可能性が考えられた。Primingの誘導にはR geneと宿主側の因子との相互作用が想定され、その宿主側の因子として防御遺伝子の転写因子であるWRKYタンパクなどが考えられる。
本年度は、すでにRタンパクとの相互作用が報告されているWRKY45などのWRKYタンパクとqBRM6.2タンパクとの相互作用の有無をGAL4 yeast two-hybridシステムを用いて解析する。また、もしqBRM6.2にWRKYタンパクとの相互作用が見られる場合、Pid3座の劣性遺伝子や真性抵抗性を示す複対立遺伝子Pid3についても同様に解析し、それがqBRM6.2に特異的な反応かどうか明らかにする。
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| Causes of Carryover |
実験の一部遅れから、委託を予定していた長鎖DNAの合成を年度内に行うことができなかった。そのため、経費残額を次年度予算に回し、今年度この次年度使用額を用いて長鎖DNA合成を行う。
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