ポイント
- 植物内生菌の共生性から病原性までの多様な生活様式が菌の一遺伝子によって制御されることを明らかにしました。
- 植物内生菌が生活様式を変化させる際の菌側・植物側で起こる応答について調査し、病原性を示す際には殺生菌に対するものと類似した応答を植物が示すことを明らかにしました。
- 有用微生物を農業現場で利活用する際、そうした菌類が潜在的に示しうる病原性の発現メカニズムの解明およびその抑制技術の開発をする上で基礎的な知見となります。
東京大学 大学院総合文化研究科の晝間 敬 准教授および氏松 蓮 博士後期課程学生、同大学 大学院新領域創成科学研究科の青木 誠志郎 客員共同研究員、東京科学大学 理学院化学系の南 篤志 教授らによる研究グループは、植物の根に内生する糸状菌が潜在的に有する病原性の発現メカニズムを明らかにしました。
植物体内に生息する植物内生菌は宿主に対して共生性から病原性までさまざまな生活様式を示すことが知られていますが、その生活様式の「ゆらぎ」を制御するメカニズムについてはほとんど分かっていません。今回、本研究グループは、モデル植物シロイヌナズナに内生して多くの場合共生的に振る舞う真菌Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍ ｔｏｆｉｅｌｄｉａｅ（Ｃｔ）の遺伝子「ＣｔＢＯＴ６」の発現レベルを操作することで、Ｃｔがシロイヌナズナに対して共生から強い病原性を持つに至るまでの幅広い生活様式を連続的に示すことを発見しました。菌側の遺伝学的解析から、ＣｔＢＯＴ６が転写制御因子として二次代謝物生合成遺伝子クラスター「ＡＢＡ－ＢＯＴ」を正に制御することを示しました。また、ＡＢＡ－ＢＯＴ由来代謝物の蓄積がゲノムワイドな遺伝子発現調節に関わることで病原性が発現する可能性を示しました。さらには、菌感染中の植物側の遺伝子発現解析から、菌の病原性の強さに依存して植物の応答が変化しており、こうした応答が最終的な生活様式に寄与していることが示唆されました。本研究で得られた知見は植物－微生物相互作用における共生性・病原性の連続的な制御機構の理解につながり、またこれらは将来的に農業現場で共生菌を効果的に利活用する上で基礎的な知見となります。
本研究成果は、２０２５年４月１０日付（米国東部時間）で「Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｂｉｏｌｏｇｙ」に掲載されました。
本研究は、科研費 基盤研究（Ｂ）（課題番号：ＪＰ２３Ｋ２６９０３）、挑戦的萌芽（課題番号：２４Ｋ２１８６４）、学術変革領域研究（Ａ）（課題番号：２４Ｈ０１７４１）、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業（課題番号：ＪＰＭＪＦＲ２００Ａ）、同 戦略的創造研究推進事業 ＡＬＣＡ－Ｎｅｘｔ（先端的カーボンニュートラル技術開発）（課題番号：ＪＰＭＪＡＮ２３Ｄ４）、同 次世代研究者挑戦的研究プログラム（課題番号：ＪＰＭＪＳＰ２１０８）、上原財団、ｅＬｉｆｅのＢｅｎ Ｂａｒｒｅｓ Ｓｐｏｔｌｉｇｈｔ Ａｗａｒｄの支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４３１ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “A fungal transcription factor converts a beneficial root endophyte into an anthracnose leaf pathogen”
- ＤＯＩ：10.1016/j.cub.2025.03.026
＜お問い合わせ先＞
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東京大学 大学院総合文化研究科 准教授
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