イチゴ黒斑病菌の病原性を決定するCD染色体の機能マッピング

决定草莓黑斑菌致病性的CD染色体功能图谱

• 批准号: 18658018
• 负责人: 柘植 尚志
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658018/
• 关键词: 植物病原糸状菌; Alternaria alternata; 宿主特異的毒素; イチゴ黒斑病菌; CD染色体; 遺伝子発現解析; プロトプラスト融合

先に、イチゴ黒斑病菌のAF毒素生合成遺伝子クラスターが培地上での成育には必要でない1.05Mbのconditionally dispensable染色体(CD染色体)にコードされていることを見出した。そこで、本染色体の塩基配列を決定し、449kbと554kbの2つのコンティグ(コンティグ1および2)を同定した。さらに、コンティグ1と2にコードされる151個および170個の遺伝子を推定し、コンティグ2から毒素生合成遺伝子クラスターを同定した。本研究では、両コンティグにコードされるすべての遺伝子について、栄養条件が異なる5種の培地で培養した場合の転写レベルをリアルタイムRT-PCR法によって定量解析した。その結果、ほとんどの遺伝子の転写レベルがアクチン遺伝子(内部標準)に比べ著しく低いことが明らかとなった。また、ほとんどの遺伝子の発現が、植物中と類似した条件であるN源を含まない最少培地で誘導されること、他の培地での遺伝子発現パターンが両コンティグ間で異なることを見出した。CD染色体の毒素生合成遺伝子領域以外について、40kb程度を順次欠失させた部分欠失変異株シリーズを作成し、新奇な病原性関連遺伝子の同定を試みた。研究を進める過程で、CD染色体にコードされる遺伝子の一部が他の染色体にも存在することが明らかとなった。そこで、上記変異株を作出するための材料として、CD染色体遺伝子をほとんど持たない非病原性株にCD染色体を導入した菌株の作出を試みた。非病原性株にハイグロマイシンB抵抗性遺伝子、イチゴ黒斑病菌にジェネティシン抵抗性遺伝子をそれぞれ導入した。なお、イチゴ黒斑病菌では、相同的組換えを用いてジェネティシン抵抗性遺伝子をCD染色体に導入した。両菌株のプロトプラスト融合によって、両薬剤に抵抗性の融合株を選抜し、融合株の毒素生産性、病原性、核型などを解析した。

我们以前发现，草莓黑点细菌的AF毒素生物合成基因簇被编码在有条件的可配合的染色体（CD染色体）为1.05 Mb上，这对于培养基上的生长不是必需的。因此，确定该染色体的核苷酸序列，并鉴定出两个重叠群（重叠群1和2），分别为449 kb和554 kb。此外，估算了由重叠群1和2编码的151和170个基因，并从重叠群2中鉴定出毒素生物合成基因簇。在这项研究中，通过在五种不同的营养条件下培养的五种不同培养基的实时RT-PCR方法，通过实时RT-PCR方法对所有基因编码的所有基因的转录水平进行定量分析。结果，发现大多数基因的转录水平明显低于肌动蛋白基因（内标）。我们还发现，大多数基因的表达是在没有N来源的最小培养基中诱导的，这些介质与植物相似，并且两个重叠群之间的其他培养基中的基因表达模式也有所不同。一系列部分删除的突变体，其中创建了CD染色体的毒素生物合成基因区域，其中大约40 kb被删除，并试图识别一种新型的致病性基因来识别新型的致病性基因。随着研究的进行，揭示了其他染色体上也存在CD染色体编码的一些基因。因此，作为产生突变菌株的材料，我们试图创建一种菌株，其中将CD染色体引入了几乎没有CD染色体基因的致命菌株中。用抗霉素B-抗性基因和遗传抗性基因引入了非致病性菌株，并将其抗遗传毒素抗性菌株引入草莓黑点细菌中。在草莓黑点细菌中，使用同源重组将遗传抗性基因引入CD染色体中。通过两种菌株的原生质体融合，选择了对两种药物抗性的融合菌株，并分析了融合菌株的毒素生产力，致病性，核型等。

项目成果

DNA transposon fossils present on the conditionally dispensable chromosome controlling AF-toxin biosynthesis and pathogenicity of Alternaria alternata

存在于有条件可有可无的染色体上的 DNA 转座子化石控制着链格孢 (Alternaria alternata) 的 AF 毒素生物合成和致病性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of General Plant Pathology 72・4
• 作者: 水口裕也;他;細川宗孝・鈴江久尚・矢澤進;B. Kim;H. Shimura;A. Nagamatsu;T. Uehara;J. S. Hong;K. Goto;A. Nagamatsu;増田 税;増田 税;太田垣駿吾;永松 敦;Rieko Hatta
• 通讯作者: Rieko Hatta