かび毒および病原性因子の微生物分解代謝と植物病害抑制

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発芽コムギ、赤かび病菌、DON分解細菌SS3株またはそのDON代謝能欠損株を用いて、DONを介した相互作用について検討した。発芽コムギのDON感受性について、品種農林61号（赤かび病中抵抗性）とUSU-Apogee（赤かび病弱抵抗性）を用いて、各濃度のDONを含む培地で育成したところ、2品種間の葉の伸長および乾燥重量の減少に影響を及ぼすDON濃度に大きな差はなく、DONに対する感受性の品種間差は見られなかった。次に、両品種の発芽種子を用いた簡便な発症抑制試験（Petri dish test; Morimura et al. 2020）を行ったところ、赤かび病菌単独接種区に比べ、DON分解細菌SS3株供接種区では発病度が有意に低下した。一方、SS3変異株（2株）供接種区の発病度は変異株間での差が大きいものの野生株供接種区より高まった。この結果から、SS3株の赤かび病発症抑制機構の一つはDON分解代謝によるものであることが示された。また、いずれかの変異株では部分的に発病抑制能を示したことから、DON代謝以外の発症抑制機構の存在も示唆された。そこで、抵抗性誘導の可能性を検証するためqRT-PCRにより、コムギの6つの防御応答遺伝子の発現解析を行ったところ、SS3野生株または変異株の接種により共通して発現上昇する防御遺伝子が見出された。また、発芽コムギのDON蓄積量は農林61号の方がUSU-Apogeeより低いことから、農林61号のDONの解毒能が高く、抵抗性がより発揮されている可能性が考えられた。DON代謝酵素の探索について、昨年度までに作出されたDON代謝能欠損を欠損した19株のNGS解析を行った。すべての変異株間で共通して見られた変異箇所は確認できなかったが、19株のうち10株で特定の遺伝子に共通して変異が見られており、まだ未解析の変異株を含め引き続き調査を進める。