植物細菌の薬剤耐性機構と薬剤耐性菌の生存適応能に関する研究

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イネもみ枯細菌病菌Burkholderia glumaeのキノロン系薬剤oxolinic acid(OA)の耐性機構について網羅的な解析を行い、以下の事項について明らかにした。1.B.glumae圃場分離株のOA耐性は、いずれもGyrAの83番目のアミノ酸残基(GyrA83)のSerからArgまたはIleへの変異による。2.GyrAの81(GyrA81)、82(GyrA82)および87番目(GyrA87)のアミノ酸残基の変異によってもB.glumaeはOA耐性となる。3.B.glumaeのイネ小穂において、GyrA81、GyrA82およびGyrA87にそれぞれ変異を有する株の増殖能は著しく劣り、GyrA83に変異を有する株の、OA処理をした小穂における増殖能は、親株の小穂における増殖能と同等であった。すなわち、OA耐性株のうち、GyrA83に変異を有する株のみがイネ体における生存適応能を示すが、それもOA処理時に限られる。4.GyrA83のアミノ酸変異によるOA耐性化は、house keeping遺伝子であるgyrBやrpoDの多様性や挿入配列を指標としたゲノムの多様性よりもスピードが速く、ゲノム複製のエラーによりもたらされる。すなわち、OA耐性B.glumae圃場分離株の起源を解析するためには、挿入配列ERICとBOXを用いたrep-PCRとgyrBとrpoDの塩基配列による系統解析とともに、GyrA83のアミノ酸解析とOA耐性度の解析が必要である。5.GyrA83のアミノ酸に対応した塩基配列を基に、MAMA PCR法によるOA耐性B.glumae感染イネ種子の選抜方法を開発した。