イネいもち病圃場抵抗性遺伝子には、いもち病菌の非病原性遺伝子とのあいだに「遺伝子対遺伝子関係」が成り立つものがある

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要約

イネ系統「中部32号」のいもち病圃場抵抗性遺伝子Pi34と、本系統を強く侵害しないいもち病菌Y93-245c-2の病原性に関与する遺伝子(非病原性遺伝子)の間には「遺伝子対遺伝子関係」が成り立つ。

キーワード:イネ、いもち病圃場抵抗性遺伝子、いもち病菌、非病原性遺伝子、遺伝子対遺伝子関係
担当:東北農研・水田利用部・水田病虫害研究室
連絡先:電話0187-66-2772、電子メールkaoruz@affrc.go.jp
区分:東北農業・生産環境(病害虫)、共通基盤・病害虫(病害)
分類:科学・参考

背景・ねらい

イネのいもち病真性抵抗性遺伝子といもち病菌の非病原性遺伝子の間には「遺伝子対遺伝子関係」が成り立っており、非病原性遺伝子の変異(病原性変異)によって真性抵抗性は崩壊する。一方、いもち病圃場抵抗性は病原性変異の影響を受けないとされているが、強い圃場抵抗性を示すイネ系統「中部32号」では、本系統を特異的に強く侵害するいもち病菌が陸稲圃場から分離されている。
そこで、いもち病圃場抵抗性遺伝子を持続的に利用する基礎的知見を得るため、「中部32号」が抵抗性を示すいもち病菌株が、本系統のいもち病圃場抵抗性遺伝子に対応する病原性に関与する遺伝子(便宜上「非病原性遺伝子」と呼称する)を保有し、イネのいもち病圃場抵抗性遺伝子といもち病菌の非病原性遺伝子の間にも「遺伝子対遺伝子関係」が成り立つことを明らかにする。

成果の内容・特徴

イネ系統「中部32号」のいもち病圃場抵抗性は、主に優性の1遺伝子Pi34に支配され(平成15年度成果情報)、いもち病菌株IBOS8-1-1は本系統を強く侵すが、Y93-245c-2は強く侵さない(表1)。これは、Y93-245c-2が「中部32号」の圃場抵抗性遺伝子に対し非病原性遺伝子を保有することを示唆している。
Y93-245c-2とIBOS8-1-1を交配して得たF1菌株では、「中部32号」を強く侵す(非病原性遺伝子を持たない)菌株と、強く侵さない(非病原性遺伝子を持つ)菌株が1:1の比率で出現することから、Y93-245c-2の保有する「中部32号」に対する非病原性遺伝子は1個である(図1、表2)。
「中部32号」と「コシヒカリ染色体断片置換系統(CSSL)」を交配して得たF₃系統を、DNAマーカーによって「Pi34ホモ型」、「ヘテロ型」および「Pi34劣性ホモ型」に分類しY93-245c-2を接種すると、「Pi34ホモ型」および「ヘテロ型」は同菌株に強い圃場抵抗性を示す(図2)。
以上より、イネいもち病菌株Y93-245c-2の非病原性遺伝子AVR-Pi34(t)と「中部32号」のいもち病圃場抵抗性遺伝子Pi34との間では「遺伝子対遺伝子関係」が成り立つ。