フザリウム病原菌の無性胞子形成に関与する遺伝子クラスターの同定

Fusarium oxysporumは、小型胞子、大型胞子および厚膜胞子の3種の無性胞子を形成する。研究代表者のグループは、形質転換ベクターを用いた遺伝子タギング法によって、メロンつる割病菌(F. oxysporum f. sp. melonis)から胞子形成変異株を分離し、変異株のひとつから小型胞子および大型胞子の形成に不可欠なREN1遺伝子を同定した。さらに、REN1の隣接領域(約30kb)から7個の推定読み枠(ORF1〜ORF7)を検出した。本研究では、これら読み枠の胞子形成における機能を解析し、胞子形成遺伝子クラスターの同定を目指した。1.RT-PCRによる各ORFの発現解析メロンつる割病菌の全RNAを鋳型としたRI-PCRによって、すべてのORFが転写されていることを確認した。2.Fusarium属の他種菌における各ORFの分布解析Fusarium属の他種菌における7つのORFの分布をDNAゲルブロット解析によって調査し、これらORFの相同配列がFusarium属菌に広く分布することを明らかにした。3.推定読み枠の変異株の分離酵母の細胞周期制御因子または機能未知タンパク質とそれぞれ相同性が認められた2つのORFについて、部位特異的遺伝子破壊法によって変異株を作出した。変異株の胞子形成を観察したところ、小型胞子および大型胞子の形成数の減少、大型胞子の小型化、微妙な形態異常などが観察された。したがって、これらORFは本菌の胞子形成に量的に関与する遺伝子であることが明らかとなり、REN1の隣接領域は胞子形成遺伝子クラスターであると推定された。

Fusarium oxysporumは、小型胞子、大型胞子および厚膜胞子の3種の無性胞子を形成する。研究代表者のグループは、形質転換ベクターを用いた遺伝子タギング法によって、メロンつる割病菌(F. oxysporum f. sp. melonis)から胞子形成変異株を分離し、変異株のひとつから小型胞子および大型胞子の形成に不可欠なREN1遺伝子を同定した。さらに、REN1の隣接領域(約30kb)から7個の推定読み枠(ORF1〜ORF7)を検出した。本研究では、これら読み枠の胞子形成における機能を解析し、胞子形成遺伝子クラスターの同定を目指した。1.RT-PCRによる各ORFの発現解析メロンつる割病菌の全RNAを鋳型としたRI-PCRによって、すべてのORFが転写されていることを確認した。2.Fusarium属の他種菌における各ORFの分布解析Fusarium属の他種菌における7つのORFの分布をDNAゲルブロット解析によって調査し、これらORFの相同配列がFusarium属菌に広く分布することを明らかにした。3.推定読み枠の変異株の分離酵母の細胞周期制御因子または機能未知タンパク質とそれぞれ相同性が認められた2つのORFについて、部位特異的遺伝子破壊法によって変異株を作出した。変異株の胞子形成を観察したところ、小型胞子および大型胞子の形成数の減少、大型胞子の小型化、微妙な形態異常などが観察された。したがって、これらORFは本菌の胞子形成に量的に関与する遺伝子であることが明らかとなり、REN1の隣接領域は胞子形成遺伝子クラスターであると推定された。