News Release

カモジグサ近縁種の真菌由来遺伝子はコムギにフザリウム耐性を付与する

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

栽培コムギの野生近縁種に、真菌からの遺伝子水平伝播により得られたと考えられる遺伝子が発見され、それによって赤かび病(FHB:世界のコムギ収穫を減少させている厄介な真菌病)への耐性が促進されることが示された。新しい研究によれば、新たに同定されたFHB耐性遺伝子Fhb7の農業用コムギへの遺伝子移入により、全収穫量を減少させることなく、FHBに対する耐性が付与される。この知見は、フザリウム耐性穀物の育種における可能な解決策を示唆している。また、真菌や他の真核生物からの核DNA伝播が関与する遺伝子水平伝播イベントのエビデンスはほとんどないため、これは驚くべきことである。FHBは、病原性のフザリウム属真菌を原因とするコムギの真菌病である。この病気の大流行は世界中に広がっており、気候変動と農業における感染を助長する手順のために有病率が高まっている。FHBは、コムギ収穫量の大きな減少に加えて、真菌が産生する真菌毒(感染を助長しヒトと動物の健康に有害な毒性作用を有する)による広範な汚染にも関与する。汚染されたコムギは食用や飼料用に販売できないため、FHB感染は重度の経済的損失に至ることが多い。Hongwei Wangらは、フザリウム耐性を有することが知られている現代のコムギの近縁種、野生のカモジグサ(Thinopyrum elongatum)のゲノムをアセンブルした。Wangらは、この基準ゲノムと数年分の遺伝子マッピングデータを用いて、有毒な真菌毒を解毒してフザリウム種への広範な耐性を付与する、Th. elongatum FHB耐性遺伝子Fhb7を同定しクローニングした。特筆すべきことに、植物界にはFhb7の既知のホモログはないが、Fhb7のコード配列が、草に感染することが知られている真菌の一種であるEpichloë aotearoaeと注目すべき重複を有することが明らかになった。この知見は、Th. ElongatumゲノムのFhb7が真菌を起源としており、遺伝子水平伝播により得られた可能性があることを示唆している。Wangらはさらなる解析で、遠隔ハイブリダイゼーションによりFhb7をコムギに導入することで、収穫量に影響を与えることなく、さまざまな背景を持つコムギを、FHBと菌核病の両方に耐性にできることを明らかにした。

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