Construction of hyphal network in host plant and pathogenicity in ear-infecting fungus

寄主植物菌丝网络的构建及耳部感染真菌的致病性

• 批准号: 22K05647
• 负责人: 須賀 晴久
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05647/
• 关键词: ムギ類赤かび病; 植物病原性; カビ毒; Fusarium; 菌糸融合; 植物病原性菌類; ムギ類赤かび病菌; 自己菌糸融合

植物病原菌類は宿主植物において菌糸を枝分かれさせながら増殖するが、枝分かれした菌糸同士が融合 (自己菌糸融合)して菌糸がネットワーク化していると考えられている。本研究はムギに病害とカビ毒汚染を与えている赤かび病菌について、感染成立における菌糸ネットワーク形成の重要性を明らかにすることを目的としている。この研究は大きく、病原性喪失株における自己菌糸融合能の調査と自己菌糸融合に伴う遺伝子発現の変化の解析から成っており、本年度については当初の計画に沿って病原性喪失株における自己菌糸融合能の調査を実施した。遺伝子組換えを利用して、野生株と病原性喪失株それぞれについて、緑色蛍光タンパク質遺伝子(GFP) /ジェネティシン耐性遺伝子(GenR)と赤色蛍光タンパク質遺伝子(RFP) /ハイグロマイシン耐性遺伝子(HygR)を導入したものを用意して培地上での自己菌糸融合を調べた。同一株に由来するGFP/GenR 導入株とRFP/HygR導入株を対峙培養し、コロニーが重なり合った部分の菌糸の蛍光を観察したところ、野生株では緑色と赤色が混合した菌糸が認められた。また、同部位の菌糸をハイグロマイシンとジェネティシンの両方を含む培地に移植したところ、菌が増殖することを確認できた。一方、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)アンカータンパク質遺伝子の異常で病原性を喪失している株及び、NADPHオキシダーゼ遺伝子の異常で病原性を喪失している株については、緑色と赤色が混合した菌糸は認められず、ハイグロマイシンとジェネティシンを含む培地で菌が増殖することもなかった。

植物病原体通过分支菌丝体在宿主植物中生长，但人们认为分支的菌丝体融合（自动菌丝体融合）和菌丝网网络形成网络。这项研究旨在阐明菌丝网网络形成在用红霉菌形成的感染中形成的重要性，从而导致疾病和霉菌毒素对小麦的污染。这项研究包括对融合的能力进行了广泛的研究，利用菌丝融合在致病性损失菌株中以及与自咪型融合相关的基因表达变化的分析。今年，我们研究了融合利用菌丝融合在今年致病性损失菌株中的菌丝融合的能力。使用遗传重组，通过引入绿色荧光蛋白基因（GFP）/遗传毒素耐药基因（GENR）和红色荧光蛋白基因（RFP）/湿霉素耐药基因（HYGR）（HYGR）和培养基上的AutoMune融合。互相培养了源自同一菌株的GFP/GENR诱导菌株和RFP/Hygr诱导菌株，并观察到菌落中菌丝体的荧光观察到菌落重叠区域。在野生菌株中，观察到混合的绿色和红色菌丝。此外，当将同一部位的菌丝体植入含有卫生霉素和遗传素的培养基中时，已经证实了细菌的生长。另一方面，对于由于糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚固蛋白基因的异常而失去致病性的菌株，以及那些因NADPH氧化酶基因异常而失去致病性的菌株，未观察到混合绿色和红色菌丝的致病性，并不含有含有混合的绿色和遗传学。