遺伝子破壊手法を用いた外生菌根菌ホンシメジの共生メカニズムの解明

利用基因破坏技术阐明外生菌根真菌 Honshimeji 的共生机制

• 批准号: 20K06148
• 负责人: 泉津 弘佑
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Shiga Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06148/
• 关键词: 外生菌根菌; 細胞壁分解酵素; アグロバクテリウム法; ホンシメジ; アカマツ; 遺伝子破壊; セノコッカム; 全ゲノム比較; 菌根共生; インシリコ解析; 遺伝子ノックアウト

これまでに、菌根性担子菌類および腐生性（非菌根性）担子菌類の大規模なゲノム比較実験をおこない、菌根性担子菌類の多くが分泌型の植物細胞壁分解酵素をコードする遺伝子群を欠損していることを見出した。この結果は、外生菌根菌の進化において「植物への攻撃性」を失うことが重要であったことが強く示唆している。本年度はアグロバクテリウム法を用いて、腐生性担子菌であるヒラタケ由来の細胞壁分解酵素GH115（Glycoside Hydrolase 115）をコードする遺伝子を外生菌根菌ホンシメジに導入することに成功した。現在、この遺伝子組換え株を用いて宿主植物アカマツとの共生試験をすすめている。また、菌類が植物への感染に普遍的に利用すると予測しているホメオボックス遺伝子STE12について、ホンシメジの遺伝子破壊用プラスミドを構築した。現在、遺伝子破壊試験をすすめている。また、菌根共生試験において外生菌根菌ホンシメジが根の細胞のどこに存在しているのかを判別することは容易でない。そこでホンシメジ由来のActinプロモーター制御下で蛍光遺伝子mCherryを発現させるベクターを構築し、ホンシメジ野生型株に導入した。その結果、遺伝子組換え体の作出に成功し、蛍光顕微鏡において赤色蛍光を確認できた。この菌株を用いてアカマツとの共生試験をすすめている。代表的な菌根菌性子嚢菌であるセノコッカムについても遺伝子組換系の構築を試みている。今年度はアグロバクテリウム法の各種条件を検討しものの、現在までに遺伝子組換え体は取得できていない。

A large-scale comparison of mycorrhizal basidiomycetes and saprotic (non-mycorrhizal) basidiomycetes shows that mycorrhizal basidiomycetes have many secretory plant cell wall-decomposing enzymes. As a result, the evolution of ectomycorrhizal fungi is very important for plant aggressiveness. This year, we successfully introduced the cell wall-decomposing enzyme GH115 (Glycoside Hydrolase 115) from saprotic basidiomycetes into ectomycorrhizal fungi. Now, this gene group changes the plant to use the host plant. In addition, the use of fungi to infect plants is predicted, and the use of fungi to infect plants is constructed. Now, I'm going to try to make it happen. It is easy to distinguish the existence of ectomycorrhizal fungi in root cells by mycorrhizal symbiotic test. The development of the gene mCherry, a wild type strain, was introduced into the wild type plant. The results of the test, the results of the test, the results, the results of the test, the results, the The strain was isolated. The representative mycorrhizal fungi are selected from the group consisting of mycorrhizal fungi, mycorrhizal fungi, mycorrhizal fungi and mycorrhizal fungi. This year, the various conditions for the selection process are discussed, and now the sub-components are obtained.