イネいもち病菌における不稔化機構の解明とその生物学的意義の追究

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動物や植物等の多くの真核生物は有性生殖により生命の連続性を維持するとともに多様性を生み出している。一方，動植物と同じ真核生物である植物病原糸状菌や麹菌などの有用物質生産菌では、不稔化して有性生殖がみられない種が多数存在し、かつては完全世代を示さないことから不完全菌類と呼ばれていた。本研究では菌株によって稔性・不稔性の両形質が確認されているイネいもち病菌をモデルとして，不稔化因子を探索・同定することで不稔化の分子制御メカニズムの解明を試みる。また感染過程を含む無性生活環における不稔化の影響を明らかにすることで「なぜ不稔化したのか」という生物学的意義の一端を明らかにすることを目的としている。本年度は稔性株と雌性不稔性株の連続戻し交配により取得した第4世代のNear Isogenic Lineを用いて、比較ゲノム解析およびゲノム編集技術を用いた網羅的な遺伝子機能解析により，交配関連遺伝子の発現制御に関与する転写因子Pro1の機能欠損が本菌の不稔化の原因の一つであることを突き止めることに成功した。Pro1の機能欠損による感染性や病原性への影響はみられなかったものの，Pro1の下流で制御されていると考えられる複数の交配関連遺伝子の発現低下が生じていること，分生子柄からの分生子の離脱率が増加することから生存に有利な形質を獲得している可能性があること，さらにコムギいもち病菌を含む複数のフィールド分離株においてPro1の機能的変異が生じていることを見出した。