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フザリウム病原菌の分生胞子形成を制御する遺伝子発現ネットワークの解析

镰孢菌病原体中控制分生孢子形成的基因表达网络分析

基本信息

批准号：
04J05852
负责人：
飯田祐一郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J05852/
关键词：
植物病原糸状菌メロンつる割病 Fusarium oxysporum 胞子形成 EST解析

项目摘要

土壌伝染性糸状菌Fusarium oxysporumは、小型胞子、大型胞子、厚膜胞子の3種の分生(無性)胞子を形成し、これら胞子が自然界での伝染源、耐久生存器官として重要な機能を果たしている。本菌は、栄養豊富な完全培地では胞子を形成しないが、カルボキシメチルセルロース(CMC)を唯一の炭素源とする培地では、ほとんど菌糸生育せず、小型胞子と大型胞子を大量に形成する。本研究では、完全培地とCMC培地における発現遺伝子群をEST(expressed sequence tag)解析とリアルタイムRT-PCR解析によって比較し、胞子形成関連遺伝子群を網羅的に同定するとともに、それらの発現ネットワークの解明を目指す。昨年度は、栄養成長時と胞子形成時のEST解析を行い、両培地における発現遺伝子群が顕著に異なることを明らかにした。また、cDNAドットブロットディファレンシャル解析とリアルタイムRT-PCR解析によって、胞子形成時に特に高発現する53クローンを同定した。先に当研究室では、胞子形成に不可欠な2つの転写制御因子(Ren1とFoStuA)を同定している。本年度は、EST解析によって同定した胞子形成時に特異的に発現する遺伝子群について、ΔREN1変異株とΔFoSTUA変異株における発現レベルをcDNAドットブロット解析とリアルタイムRT-PCR法によって定量解析し、Ren1とFoStuAによって発現が制御される遺伝子群をそれぞれ同定した。さらに、Ren1によって正に制御される遺伝子群のうち亜硝酸還元酵素遺伝子に着目し、形質転換系を用いた遺伝子破壊によって変異株を作出した。変異株の胞子形成様相を観察した結果、Ren1によって発現が制御される亜硝酸還元酵素は小型胞子と厚膜胞子の形成には関与しないが、大型胞子の形成に重要であることが明らかとなった。

The three kinds of conidia of Fusarium oxysporum, microspore, macrospore and pachyspore are formed, and the conidia are the source of infection and durable living organs in nature. The bacteria are rich in culture, and the spores are formed in large quantities. In this study, EST(expressed sequence tag) analysis, RT-PCR analysis, comparison, and identification of related gene groups formed by spores were studied. Last year, the EST analysis was carried out during the growth and development of the offspring, and the EST analysis was carried out during the development of the offspring. The analysis of cDNA fragments and RT-PCR was performed at the same time as the detection of 53 genes during spore formation. In the first place, the control factor (Ren1 and FoStuA) is determined equally when the laboratory is in the process of spore formation. This year, EST analysis was performed in the same way as in the case of spore formation, and specific gene groups were generated. ΔREN1 variant and ΔFoSTUA variant were generated in the same way as in the case of EST analysis, quantitative analysis, Ren1 and FoStuA variant. In addition, Ren1 is responsible for controlling the production of nitrate reduction enzymes, and the production of mutant plants. Spore formation in heterophytes was observed as a result, and nitrate reductase was found to be important in the formation of microspores and thick-film spores.