溶菌酵素遺伝子の導入による病害抵抗性植物の創成
【研究分野】生物資源科学
【研究キーワード】
溶菌酵素遺伝子 / グルカナーゼ / キチナーゼ / 遺伝子導入 / 病害抵抗性形質転換植物 / 灰色かび病菌 / イネいもち病菌 / クモノスカビ / 形質転換植物 / 病害抵抗性植物 / 菌類病抵抗性
【研究成果の概要】
1. イネ・β-1,3-グルカナーゼcDNAの完全長クローン Gns1 c2および6塩基欠失クローンGns1Δlを作製し、これらをタバコに導入したところ、いずれの場合も形質転換タバコの当代および自殖後代は灰色かび病菌に対してきわめて強い抵抗性を示した。
2. イネ・キチナーゼ遺伝子(RCC2およびRCG3)ならびにイネ・β-1,3-グルカナーゼ遺伝子(Gns1 c2)を各々CaMV 35Sプロモーターの下流に連結して、アグロバクテリウム法によってイネ(品種 日本晴およびコシヒカリ)に再導入し、得られた再分化形質転換イネの当代および自殖後代について、導入遺伝子の発現解析とイネいもち病菌(レース007.0 および333)に対する抵抗性検定を行った結果、いずれの場合にも導入遺伝子の高発現とイネいもち病に対する著しい抵抗性の増強が認められた。
3. イネ・キチナーゼ遺伝子(RCC2)を導入したキュウリ(品種:霜不知)の当代および後代の灰色かび病菌に対する抵抗性を検討したところ、当代では約60%の株で、また強抵抗性当代株の自殖後代では約70%の株で、抵抗性の増強がみられた。これらの抵抗性株では、イネ・キチナーゼの発現量と抵抗性の増強に正の相関が認められた。
4. 接合菌類 Rhizopus oligosporus(クモノスカビ)よりキチナーゼI/II/III(Chi I/II/III)を精製し、その遺伝子(chi1/chi2/chi3)を単離した後、chi1のcDNAをタバコに導入したところ、この菌類キチナーゼが植物体内で発現し、病原菌類に対する抵抗性が上昇することが示された。さらに、リンゴ、イネなどへの導入によっても同様の抵抗性の増強が認められた。
【研究代表者】