病害抵抗性遺伝子の病原体認識ドメインの解析とその改変による病害防除への応用

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シロイヌナズナaccession C24は,単一優性であるCC-NBS-LRRタイプの抵抗性遺伝子RCY1を持ち,キュウリモザイクウイルス黄斑系統(CMV-Y)に対して過敏感反応(HR)を示す.本研究課題では,C24にEMSを用いて突然変異を誘起することによりCMV罹病性変異体の作出を試みた.M2植物14,744個体中36個体で,CMV-Yを接種した葉にHRが起こらずウイルスの全身感染が認められた.さらにその後代のM3植物においてもウイルスの全身感染が認められた4系統(#250-037,#219-053,#219-066,#212-001)を目的のCMV罹病性変異体とし原因遺伝子の同定を行った.遺伝分析とマッピングの結果,全て劣性変異で,原因遺伝子がRCY1近傍に存在することが示された.さらにRCY1を持たないaccession Colと各変異体を交配して得られた植物の後代が全てCMV-Tに対して罹病性であったことから,RCY1自体が変異している可能性が示された.各々のRCY1領域をシークエンス解析したところ,いずれも一塩基の変異によるアミノ酸置換がCC又はLRRモチーフに生じている変異体であった.RCY1とその対立遺伝子であるTurnip crinkle virus (TCV)抵抗性遺伝子HRTとの比較から、特にLRRドメイン内でアミノ酸が変化していることが明らかになっているが、本研究結果はLRRドメインが病原体認識に重要な役割を果たしていることを強く示している。