Fusarium oxysporumにおけるpolygalacturonase遺伝子の種内多型

Fusarium oxysporumのpolygalacuturonaseの遺伝子配列間の系統を解析した。主要な2種類のendopolygalacturonase遺伝子及び主要な2種類のexopolygalacturonase遺伝子中、pgx1が最も多型部位が多かった。

Fusarium oxysporumの土壌病害対策はおもに抵抗性台木の利用、土壌の消毒である。総合的土壌病害制御技術を確立するために土壌中での種々の F. oxysporum の生息状況を知り、迅速に診断することが重要，不可欠となる。そこで F. oxysporum 間の遺伝子を解析してどの様に進化したのかを把握し、迅速診断技術開発の参考とする。

１．	19分化型38単離菌のFusarium oxysporumのendopolygalacuturonase遺伝子 (pg1：1585-1587 bp，pg5：1375 bp)及びexopolygalacuturonase遺伝子 (pgx1：1793-1813 bp，pgx4：1873 bp)を解析して変異の個数を分析した（表１）。
２．	4遺伝子間での変異率はエキソンが0.23-0.93％で、イントロン(0.01-0.64％)と非翻訳領域 (0.07-0.25％)より高かった。推定されるアミノ酸配列の置換割合は0.05-0.31％であった。
３．	pg1は84部位で，pgx4 は64部位で，pg5 は43部位で変異が認められ、それぞれ26パターン，17パターン，15パターンに分類された（表１）。
４．	一方、pgx1 は170部位で変異が認められ、19パターンに分類された（表１）。異なる2種のアミノ酸置換（アスパラギンからセリン，イソロイシン）を生じる変異もあった。
５．	4種類のpolygalacturonase遺伝子中、pgx1 が最も多型部位が多く、アミノ酸配列の置換ももたらした。
６．	polygalacturonase遺伝子は同一の分化型でも異なる交配型の場合（f. sp. cucumerinum など）や異なる枝に分けられる場合（f. sp. fragariae など）があった（図１）。
７．	polygalacturonase遺伝子は同一の分化型（f. sp. lycopersici）でレースが異なると違うクレードに分類された（図１）。

１．	今回の配列解析結果を基に分化型を識別するプライマーセットの作成が可能である。

研究課題名：園芸作物病害の迅速診断技術の開発
予算区分：県単
研究期間：2002～2004年度
研究担当者：平野泰志

発表論文等：

Yasushi Hirano and Tutomu Arie (2009) Variation and Phylogeny of Fusarium oxysporum Isolates Based on Nucleotide Sequences of Polygalacturonase Genes. Microbes Environ. 24(2):113-120