多犯性植物病原菌の植物認識機構を介した感染戦略の解明

極めて広い宿主範囲をもつ多犯性の病原菌が知られている。代表的な多犯性植物病原菌である灰色かび病菌(Botrytis cinerea)は、果物、 野菜を含む1400種以上の植物に感染することが報告されている。この様な多犯性の病原菌はどの様な感染戦略で、多様な植物の抵抗性を打破して感染を確立しているのだろうか? 本研究では、1) 灰色かび病菌の抗菌物質の解毒化や耐性化に必要な遺伝子群の機能解析、2) 灰色かび病菌が植物の抗菌物質を認識するメカニズムの解明、3) 灰色かび病菌の病原性関連遺伝子群の起源の解析、を進めることで、多犯性病原菌のもつ特異な感染機構とその進化機構を解明する。本年度は、灰色かび病菌にジャガイモ由来のリシチン、ブドウ由来のレスベラトロール、ピーマン由来のカプシジオールなどを処理した灰色かび病菌のRNAseq解析から、それぞれに応答して活性化される遺伝子群の機能解析を進めた。特にカプシジオールを脱水素により解毒化するBcCPDHとリシチンを排出するトランスポーターであるBcAtrBの機能解析を進め、これらが標的となるファイトアレキシンを生産する植物への感染時に特異的に機能する病原性因子であることを明らかとした。また、リシチンを酸化反応によって解毒化する複数の酵素遺伝子を特定した。さらに、BcCPDH相同遺伝子の真菌での分布、灰色かび病菌と他のBotrytis属菌のゲノム比較により、BcCPDH遺伝子が遺伝子水平移行によって灰色かび病菌にもたらされたことを示した。

極めて広い宿主範囲をもつ多犯性の病原菌が知られている。代表的な多犯性植物病原菌である灰色かび病菌(Botrytis cinerea)は、果物、 野菜を含む1400種以上の植物に感染することが報告されている。この様な多犯性の病原菌はどの様な感染戦略で、多様な植物の抵抗性を打破して感染を確立しているのだろうか? 本研究では、1) 灰色かび病菌の抗菌物質の解毒化や耐性化に必要な遺伝子群の機能解析、2) 灰色かび病菌が植物の抗菌物質を認識するメカニズムの解明、3) 灰色かび病菌の病原性関連遺伝子群の起源の解析、を進めることで、多犯性病原菌のもつ特異な感染機構とその進化機構を解明する。本年度は、灰色かび病菌にジャガイモ由来のリシチン、ブドウ由来のレスベラトロール、ピーマン由来のカプシジオールなどを処理した灰色かび病菌のRNAseq解析から、それぞれに応答して活性化される遺伝子群の機能解析を進めた。特にカプシジオールを脱水素により解毒化するBcCPDHとリシチンを排出するトランスポーターであるBcAtrBの機能解析を進め、これらが標的となるファイトアレキシンを生産する植物への感染時に特異的に機能する病原性因子であることを明らかとした。また、リシチンを酸化反応によって解毒化する複数の酵素遺伝子を特定した。さらに、BcCPDH相同遺伝子の真菌での分布、灰色かび病菌と他のBotrytis属菌のゲノム比較により、BcCPDH遺伝子が遺伝子水平移行によって灰色かび病菌にもたらされたことを示した。