Analysis of Colletotrichum fungi recognition systems consisting of dual resistance protein

植物は病気から身を守るため、病原体が分泌するAVRエフェクター（非病原性因子）を抵抗性(R)蛋白質により認識して病原体の存在を感知し、病原体に対する抵抗性を発揮している。研究代表者は、シロイヌナズナのゲノム上に病原糸状菌のアブラナ科野菜類炭疽病菌(Colletotrichum higginsianum、以下、アブラナ炭疽病菌と略す)に対する抵抗性(R)遺伝子座が、2セット存在することを世界に先駆けて発見した。1セットは5番染色体上で隣接したR遺伝子RPS4およびRRS1がペアとなり、R蛋白質複合体を形成した。もう一つ(RCH1)は４番染色体上腕に座乗し、独立してR蛋白質として働くと推察された。しかし、宿主植物のゲノム上にアブラナ炭疽病菌に対する複数のR遺伝子座が存在することの意義は明らかになっていない。不活性型のRRS1-SとRCH1-Sを有しアブラナ炭疽病菌に感受性を示すLer-0を用いて、RCH1遺伝子座の特定を試みた。本菌に抵抗性を示すSt-0とLer-0を交配して得られたF2個体を用いてマッピングした結果、St-0の4番染色体上腕の75kb以内にアブラナ炭疽病菌を認識する抵抗性遺伝子座RCH1が存在することをつきとめた。さらにRNAseq解析により、本領域内に複数の転写産物が存在することが示唆され、RCH1候補領域の推定に成功した。また、アブラナ炭疽病菌に対する抵抗性発現におけるR蛋白質RCH1の役割、機能および貢献度を解明するため、RCH1の破壊植物の作製を試みた。アブラナ炭疽病菌に抵抗性のシロイヌナズナ生態型に変異原処理し、本菌に対して感受性になった複数の変異体を選抜した。感受性1ラインについて、戻し交雑1世代目の感受性個体を用いて、次世代シークエンサーによる原因遺伝子の特定を試みたが、同定に至らず、更なる戻し交雑が必要であることが示唆された。

植物は病気から身を守るため、病原体が分泌するAVRエフェクター（非病原性因子）を抵抗性(R)蛋白質により認識して病原体の存在を感知し、病原体に対する抵抗性を発揮している。研究代表者は、シロイヌナズナのゲノム上に病原糸状菌のアブラナ科野菜類炭疽病菌(Colletotrichum higginsianum、以下、アブラナ炭疽病菌と略す)に対する抵抗性(R)遺伝子座が、2セット存在することを世界に先駆けて発見した。1セットは5番染色体上で隣接したR遺伝子RPS4およびRRS1がペアとなり、R蛋白質複合体を形成した。もう一つ(RCH1)は４番染色体上腕に座乗し、独立してR蛋白質として働くと推察された。しかし、宿主植物のゲノム上にアブラナ炭疽病菌に対する複数のR遺伝子座が存在することの意義は明らかになっていない。不活性型のRRS1-SとRCH1-Sを有しアブラナ炭疽病菌に感受性を示すLer-0を用いて、RCH1遺伝子座の特定を試みた。本菌に抵抗性を示すSt-0とLer-0を交配して得られたF2個体を用いてマッピングした結果、St-0の4番染色体上腕の75kb以内にアブラナ炭疽病菌を認識する抵抗性遺伝子座RCH1が存在することをつきとめた。さらにRNAseq解析により、本領域内に複数の転写産物が存在することが示唆され、RCH1候補領域の推定に成功した。また、アブラナ炭疽病菌に対する抵抗性発現におけるR蛋白質RCH1の役割、機能および貢献度を解明するため、RCH1の破壊植物の作製を試みた。アブラナ炭疽病菌に抵抗性のシロイヌナズナ生態型に変異原処理し、本菌に対して感受性になった複数の変異体を選抜した。感受性1ラインについて、戻し交雑1世代目の感受性個体を用いて、次世代シークエンサーによる原因遺伝子の特定を試みたが、同定に至らず、更なる戻し交雑が必要であることが示唆された。