植物病原糸状菌におけるメラニン生合成遺伝子群の機能分化

植物病原真菌黑色素生物合成基因的功能分化

• 批准号: 08876009
• 负责人: 柘植 尚志
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08876009/
• 关键词: 植物病原糸状菌; Alternaria alternata; Magnaporthe grisea; メラニン生合成遺伝子

多くの糸状菌が同一のメラニン生合成系を有するにもかかわらず、その生産時期、蓄積組織、機能などは菌によって多様である。イネいもち病菌(Magnaporthe grisea)とナシ黒斑病菌(Alternaria alternata Japanese pear pathotype)は、どちらも栄養生長菌糸にメラニンを蓄積するが、黒斑病菌がメラニン化した黒色胞子を形成するのに対して、いもち病菌胞子は無色である。一方、黒斑病菌の付着器(角皮侵入時に形成される器官)が無色であるのに対して、いもち病菌付着器は黒色であり、このメラニン化が角皮侵入に不可欠である。本研究では、両菌におけるメラニンの機能分化とその分子機構に関する以下の研究を行った。1.黒斑病菌におけるメラニンの生物学的ならびに病理学的機能形質転換系を利用した遺伝子破壊法によって、黒斑病菌の3種のメラニン生合成遺伝子(ALM、BRM1およびBRM2)それぞれの変異株を作出し、それらの性質を親株と比較した。その結果、メラニンが病原性には直接関与しないこと、コロニー生育速度には差がないものの、メラニン欠損によって菌体重さらに胞子形成能が著しく低下することが明らかとなった。以上の結果は、本菌の自然界での生存・定着にメラニンが重要であることを示した。2.黒斑病菌のメラニン生合成遺伝子のいもち病菌における発現いもち病菌のメラニン欠損(病原性欠損)変異株を分離し、それらに黒斑病菌遺伝子を導入した。その結果、黒斑病菌のALMとBRM2遺伝子を導入することによって、いもち病菌のアルビノ(Alb)株とブラウン(Buf)株のメラニン生産性がそれぞれ回復することを見いだした。さらに、メラニン回復株では、栄養生長菌糸だけでなく付着器のメラニン化が観察され、病原性も回復することが明らかとなった。以上の結果は、本来付着器がメラニン化しない黒斑病菌の遺伝子がいもち病菌中では付着器形成時に機能することを示した。

A variety of bacteria have the same biological system, production period, accumulation organization, function, and variety of bacteria. Magnaporthe grisea, Alternaria alternata Japanese pear pathogen. A side, black spot pathogen attachment (horn skin invasion when the formation of organs) is colorless, and the pathogen attachment is black, and the horn skin invasion can not be missed. This study was conducted to investigate the molecular mechanisms involved in the functional differentiation of bacteria and fungi. 1. The biological and pathological functional changes of the three species of black spot pathogen were studied by using the method of gene disruption. The three species of black spot pathogen were synthesized into genes (ALM, BRM1, BRM2). As a result, pathogenicity is directly related to the difference in fertility rate, the loss of bacterial weight, and the decrease in spore formation. The above results show that the bacteria are important for survival in nature. 2. The pathogen of the black spot pathogen was isolated and introduced into the plant. As a result, the ALM and BRM2 genes of the black spot pathogen were introduced into the medium, and the productivity of the ALM and BRM2 strains was restored. In addition, it is necessary to cultivate the growth bacteria of the revertant strain, and to detect the pathogen and restore the pathogen. The above results show that the original receptor is transformed into a black spot pathogen, and the function of the receptor is formed in the pathogen.

项目成果

Tsuge,T.: "Molecular Aspects of Pathogenicity and Host Resistance : Requirememt for Signal Transduction" Milles,D.et al.,eds.,The American Phytopathological Society Press, 294 (1996)

Tsuge,T.：“致病性和宿主抗性的分子方面：信号转导的要求”Milles,D.et al.,eds.，美国植物病理学会出版社，294 (1996)

Katsuya,S.: "Circular DNA plasmid in the phytopathogenic fungus Alternaria alternata : temperature-dependent curing and association with pathogenicity" Genetics. 146(印刷中). (1997)

Katsuya, S.：“植物病原真菌链格孢菌中的环状 DNA 质粒：温度依赖性固化及其与致病性的关联”遗传学 146（出版中）。

Adachi,Y.: "Relationships between genetic polymorphisms and fungicide resistance within Alternaria alternata" Phytopathology. 86(11). 1248-1254 (1996)

Adachi,Y.：“Alternaria alternata 内遗传多态性与杀菌剂抗性之间的关系”植物病理学。

Kawamura,C.: "The melanin biosynthesis genes of Alternaria alternata can restore pathogenicity of the melanin-deficient mutants of Magnaporthe grisea" Molecular Plant-Microbe Interactions. 10(印刷中). (1997)

Kawamura, C.：“Alternaria alternata 的黑色素生物合成基因可以恢复 Magnaporthe grisea 黑色素缺陷突变体的致病性”《分子植物-微生物相互作用》10（出版中）。

Namiki,F.: "Genetic relatedness among the pathogenic variants in Fusarium oxysporum causing wilts of cucurbits" Japan Agricultural Research Quarterly. 30(3). 159-165 (1996)

Namiki,F.：“导致葫芦枯萎的尖镰孢致病变异之间的遗传相关性”，《日本农业研究季刊》。