植物マイコプラズマのゲノム構造・機能解析による宿主の切替えと病原性の研究

通过植物支原体基因组结构和功能分析研究宿主转换和致病性

• 批准号: 15013217
• 负责人: 宮田 伸一
• 金额: $ 3.39万
• 依托单位: National Agricultural Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15013217/
• 关键词: タマネギ萎黄病; ファイトプラズマDNA; ファイトプラズマの大量増殖; 篩部局在性; ゲノムの退行性進化

本研究では、重大な病害を引き起こす植物病原体である植物マイコプラズマのゲノム構造の全容を世界に先駆けて解明し、その宿主切替え機構や病原性に関する基盤的知見を得ることを目的としている。平成15年度は、高度に精製された植物マイコプラズマのゲノムDNAを抽出したのちSau3AI等による改良ファージライブラリーを作製し、スクリーニング等によってゲノミックライブラリーを検定した。そして、前年度までに決定されたゲノム領域の塩基配列をもとに、ゲノミックウォーキングおよびゲノムのギャップ領域のLong PCRに夜クローニングを試み、最終的に塩基配列を決定した。その結果、モデル系統・タマネギ萎黄病植物マイコプラズマ(OY)の弱毒株、OY-Mの約860kbpの全ゲノム構造を明らかにすることができた。全塩基配列情報より遺伝子領域を推定した後、データベース照合による機能遺伝子の推定を行い、さらに遺伝子構成について調べたところ、同じMollicutes綱細菌であるマイコプラズマよりも少ない代謝系遺伝子しかコードされていないことが判明した。ペントースリン酸回路に関与する遺伝子や、予想外なことにATP合成酵素のサブユニットなど、これまで生命維持に必須と思われていた遺伝子が欠落していた。これは、植物マイコプラズマが細胞内という栄養分の豊富な環境下に生息するうちに、退行的なゲノム進化を遂げた結果であると考えられ、生命が生きていくのに必要な「最少遺伝子」を議論する上で重要な知見となる。

This study aims to understand the global nature of plant pathogens, their host mechanisms, and their pathogenicity. In 2015, the plant was highly refined, and the DNA was extracted from the plant. In the past year, we have determined the base alignment of the domain. We have determined the base alignment of the domain. We have determined the base alignment of the domain. The results of the study indicate that the entire genome of chlorosis plants is composed of an attenuated strain, OY-M, of approximately 860kbp. All base alignment information is used to estimate the sub-domain, determine the function of the sub-domain, determine the composition of the sub-domain, and identify the metabolic system of the Mollicutes. The acid circuit is related to the production of ATP, and the production of ATP synthase is necessary for life support. In this case, the plant has to survive in a rich environment, and the evolution of the plant has to be carried out in a rich environment.

项目成果

Oshima K, Kakizawa S, Nishigawa H, Jung HY, Wei W, Suzuki S, Arashida R, Nakata D, Miyata S, Ugaki M, Namba S: "Reductive evolution suggested from the complete genome sequence of a plant-pathogenic phytoplasma."Nature Genetics. 36. 27-29 (2004)

Oshima K、Kakizawa S、Nishikawa H、Jung HY、Wei W、Suzuki S、Arashida R、Nakata D、Miyata S、Ugaki M、Namba S：“从植物病原植原体的完整基因组序列中得出的还原进化论。”

Nishigawa H, Oshima K, Miyata S, Ugaki M, Namba S: "A complete set of extrachromosomal DNAs from three pathogenic lines of onion yellows phytoplasma and use of PCR to differentiate each line."J.Gen.Plant Pathol.. 69. 194-198 (2003)

Nishikawa H、Oshima K、Miyata S、Ugaki M、Namba S：“来自洋葱黄化植原体三个致病品系的完整染色体外 DNA 集，并使用 PCR 来区分每个品系。”J.Gen.Plant Pathol.. 69。

Jung H-Y, Sawayanagi T, Kakizawa S, Nishigawa H, Wei W, Oshima K, Miyata S, Ugaki M, Hibi T, Namba S: "Candidatus phytoplasma ziziphi', a new phytoplasma taxon associated with jujube witches'-broom disease."Int.J.Syst.Evol.Mirobiol. 53. 1037-1041 (2003)

Jung H-Y、Sawayanagi T、Kakizawa S、Nishikawa H、Wei W、Oshima K、Miyata S、Ugaki M、Hibi T、Namba S：“Candidatus phytoplasma ziziphi，一种与枣巫扫帚病相关的新植原体分类单元。”

Miyata S, Oshima K, Kakizawa S, Nishigawa H, Jung H-Y, Kuboyama T, Ugaki M, Namba S: "Two different thymidylate kinase gene homologues, including one that has catalytic activity, are encoded in the onion yellows phytoplasma genome."Microbiology.. 149. 224

Miyata S、Oshima K、Kakizawa S、Nishikawa H、Jung H-Y、Kuboyama T、Ugaki M、Namba S：“洋葱黄植原体基因组中编码了两种不同的胸苷酸激酶基因同源物，其中一种具有催化活性。”微生物学

Jung H-Y, Miyata S, Sawayanagi T, Oshima K, Kakizawa S, Nishigawa H, Yanazaki M, Suzuki S, Wei W, Kuboyama T, Ugaki M, Hibi T, Namba S: "First complete nucleotide sequence and heterologous gene organization of the two rRNA operons in the phytoplasma genom

Jung H-Y、Miyata S、Sawayanagi T、Oshima K、Kakizawa S、Nishikawa H、Yanazaki M、Suzuki S、Wei W、Kuboyama T、Ugaki M、Hibi T、Namba S：“第一个完整的核苷酸序列和异源基因组织