研究代表者氏名及び所属
白須 賢((独)理化学研究所植物科学研究センター)
全体評価
本プロジェクトでは、病原糸状菌の分泌戦略を標的とし、防除化合物の開発と耐病性作物の創出基盤を構築する。研究は順調に進んでおり、計画通り、またはそれを上回る進捗状況にある。予定していたウリ類炭疽病菌に加えて、イチゴ炭疽病菌のゲノム解析の終了、エフェクターの分泌阻害に着目した化合物ライブラリーの探索、デュアル抵抗性遺伝子が異なる植物種において機能するとの発見など多くの研究成果が得られた。これらの成果は、全体としては独創性に富み、学術的にも極めて質が高く、かつ植物病害防除技術の開発に与えるインパクトが大きい。また、生物系特定産業の展開に貢献し得る研究内容と思われる。
今後の研究も当初計画に立脚して進めることが可能であると予想されるが、方法論の確立された手法を用いたここまでの研究とは異なり、病原性エフェクターの特定、その分泌のみを阻害する化合物の特定など予測の難しい部分が多い取り組みに移行していくことが計画されている。中課題A、B、Cが更なる連携を図り、実用化展開をも視野に入れて研究を推進していただきたい。また、一部のテーマについてはより高度な達成目標を設定して、研究の一層の充実を図るべきであろう。
中課題別評価
中課題A「エフェクターおよびデュアル抵抗性遺伝子システムのオミックス基盤研究」
((独)理化学研究所植物科学研究センター 白須賢)
中間時までの達成目標であるウリ類炭疽病菌に関する「ドラフトゲノムの完成」、「分泌タンパク質の同定」および「感染時発現遺伝子の同定」は達成された。これら一連の研究は斬新的であり、学術的価値ならびに有用性は高く、将来的に農業や植物防疫産業の発展に寄与するものと思われる。
今後は、中課題B、Cとのスムーズな連携により、これまでに基礎を構築したウリ類炭疽病菌とイチゴ炭疽病菌のゲノム比較によって「ウリ類炭疽病菌のエフェクターとその標的の同定」、「病原性エフェクターが標的とする植物分子の検索」、「デュアル抵抗性機構の分子基盤解明」という本中課題の最終目標を確実に達成していただきたい。
なお、情報発信面で発表論文の質は極めて高いが、発表数が3報のみでややもの足りない。インパクトファクター値の高い雑誌への大型投稿に加え、得られた細かな成果を逐次報告していくことも期待される。
中課題B「炭疽病菌エフェクターの網羅的検索とエフェクター阻害型化合物の開発」
(京都大学大学院農学研究科 高野義孝)
中間時までの達成目標である「炭疽病菌エフェクター候補群の一部について遺伝子破壊株の作出」並びに「モデルエフェクターに対する分泌阻害活性化合物のスクリーニングおよび同定」は、研究の質および量の両面で達成された。作出した遺伝子破壊株の解析から幾つかの遺伝子の機能に関する知見も得られている。また、1、2次スクリーニングにより121個の分泌阻害化合物を選抜し、3次スクリーニングにおいて35化合物がウリ類炭疽病菌の病斑形成抑制作用を有することを確認した。
今後は、病原性エフェクターおよびその感染促進機能の特定、その分泌を阻害し、病害防除効果を有するリード化合物の特定など、提案されている研究課題の確実な目標達成を期待する。なお、現時点で得られたいずれの分泌阻害化合物も分化阻害活性か発芽阻害活性を有することが気がかりである。「病原菌の生育などに対する影響がなく、エフェクターの分泌のみを阻害する」新規性の高い病害防除効果を有する化合物を世に出すことを目指し研究を推進していただきたい。
中課題C「デュアル抵抗性遺伝子システムの分子育種への応用技術開発」
(岡山県農林水産総合センター 生物科学研究所 鳴坂義弘)
中間時までの達成目標である「デュアル抵抗性遺伝子を作物に導入するためのベクターコンストラクトの開発、同遺伝子をアブラナ科作物へ導入した形質転換体の作出」、「デュアル抵抗性タンパク質の細胞内局在部位の特定、同タンパク質の抵抗性発現に関与する特異的なアミノ酸配列の決定」はすべて達成され、さらに目標を上回る多くの成果が得られた。形質転換体の作出については、当初目標のアブラナ科作物に加えることにナス科、ポプラ、イネおよびキュウリについても作出に成功している。また、シロイヌナズナのデュアル抵抗性遺伝子が異なる植物種において機能するとの発見もなされ、大いに評価される。
中間時以降の実施計画の研究項目で既に完了あるいは前倒し実施中のものも多い。従って、今後は、継続中の研究課題並びに中間時以降に予定されている課題を確実に完了するとともに、より高度な達成目標を設定する、あるいは検討項目を追加するなどにより“デュアル抵抗性遺伝子システムの分子育種への応用技術開発”という最終目標を達成することを期待する。なお、デュアル抵抗性遺伝子導入による分子育種に際しては、組換え植物であることのマイナス面をクリアーする方策も併せて考察していただきたい。