バングラデシュにおけるいもち病菌レースの分化とイネ遺伝資源の抵抗性変異

要約

バングラデシュにおける、イネ遺伝資源のいもち病抵抗性変異は多様である。イネいもち病菌レースは栽培されているイネ品種の抵抗性遺伝子型に対応しており、天水田と灌漑水田では異なるレースが分化している。

背景・ねらい

バングラデシュでは、イネいもち病被害が近年報告されている。バングラデシュでは、イネは栽培シーズンにより異なる生態型のイネが栽培されており、雨期前期の陸畑栽培でのAus、雨期後期の天水田のAman、冬季(乾期)灌漑水田のBoroに区分される。特にBoroにおいて、いもち病の多大な被害が発生している。しかしイネいもち病菌レースの分化やイネ抵抗性変異に関する知見は少ない。本研究ではこれらの知見を集積し、将来の防除技術の開発や遺伝的改良に資する。

成果の内容・特徴

  1. バングラデシュ全土より採取した331のイネいもち病菌菌系は、23種の抵抗性遺伝子を個別に有する判別品種群の反応から、クラスターグループIとIIに分類できる(図1)。
  2. クラスターグループIはIIに比べ、判別品種グループの「i」に含まれる抵抗性遺伝子PiiPi3Pi5(t)と、グループ「k」のPik-mPi1Pik-hPikPik-pPi7(t)に対してより高い病原性を示す(図1)。
  3. 天水田では主にクラスターグループIの菌系が、灌漑水田ではIIの菌系が主に分布し、イネ栽培形態に従ってレースが変化する(図2)。つまり、バングラデシュでは同じ地域でも栽培シーズンが変われば異なるレースが優占し、地理的分布とイネ栽培生態が対応する他の地域(日本、カンボジア、西アフリカ)とは異なる。
  4. 天水田用イネ品種BRRI dhan34とSadamotaから採取した菌系の多くは、グループ「i」と「k」の判別品種(Pik-sは除く)に対し病原性を示すが、灌漑水田のBRRI dhan28とBRRI dhan47からのものは非病原性である。
  5. 一方、バングラデシュ稲研究所において保存されている334のイネ遺伝資源は多様な抵抗性を示し、イネの栽培シーズンごと、品種グループことで複雑な変異を示すが、保有する抵抗性遺伝子を推定すると、BRRI dhan34とSadamotaなどは判別品種グループ「i」と「k」のいずれかの抵抗性遺伝子を有し、BRRI dhan 28とBRRI dhan47は持たない(表1)、
  6. つまり、バングラデシュにおけるいもち病菌レースは栽培シーズンごとで変化するが、それはシーズンごとに栽培されるイネ品種の抵抗性遺伝子型に対応している。

成果の活用面・留意点

  1. 本研究成果は防除技術や抵抗性育種素材の開発研究のための有用な基礎情報となる。
  2. バングラデシュでは、イネ品種の抵抗性遺伝子型といもち病菌レースとが対応することが明らかになったが、今後も感染いもち病菌レースとイネ品種を対応させた関係を詳細に解明していく必要がある

具体的データ

  1. 図1 いもち病抵抗性の判別品種に対する病原性反応
    判別品種名は省略し、遺伝子記号のみを表示。グループ間で顕著に異なる抵抗性遺伝子は点線で囲ってある(Khan et al. 2016,一部改変)。
  2. 図2 バングラデシュ各地域におけるいもち病菌菌系の分布
    ( ):地域名
    n:収集・評価いもち病菌菌系数

    各地域間でクラスターグループIとIIの頻度に顕著な差異はないが、天水田と灌漑水田では異なる。
  3. 表1 バングラデシュのイネ品種の遺伝的背景に含まれる推定抵抗性遺伝子

    栽培シーズン 品種名 遺伝的背景に含まれる推定抵抗性遺伝子
    判別品種グループ 未同定
    U i k z ta
    Pia Pish Pib Pit Pii
    Pi3
    Pi5
    (t)
    Pik-s Pik-m
     Pi1
     Pik-h
     Pik
    Pik-p

     Pi7(t)
    Pi9(t)
    Piz
    Piz-5
    Piz-t
    Pita-2, Pi12(t)
    Pita
    Pi19(
    t)
    Pi20(t)
    Aman
    (天水田)
    BRRI dhan34       1   1     1
    Sadamota     1   1 1 1 1
    Boro
    (灌漑水田)
    BRRI dhan28     1 1 1
    BRRI dhan47         1 1

    ○:保有抵抗性遺伝子、1:いずれかの抵抗性遺伝子を含むことを示す。

所属

国際農研 熱帯・島嶼研究拠点

分類

研究

国名

バングラデシュ

研究プロジェクト

国境を越えて発生する病害虫に対する防除技術の開発(病害虫防除)

プログラム名

農産物安定生産

予算区分

交付金 » 病害虫防除

研究期間

2017年度(2016~2020年度)

研究担当者

福田 善通 ( 熱帯・島嶼研究拠点 )

科研費研究者番号: 40399374
見える化ID: 001798

柳原 誠司 ( 生物資源・利用領域 )

見える化ID: 001780

小原 実広 ( 生物資源・利用領域 )

科研費研究者番号: 10455248
見える化ID: 001771

Khan Md. A. I. ( バングラデシュ稲研究所 )

Monsur M. A. ( バングラデシュ稲研究所 )

Mia M. A.T. ( バングラデシュ稲研究所 )

Latif M. A. ( バングラデシュ稲研究所 )

Khalequzzaman M. ( バングラデシュ稲研究所 )

田中 顕子 ( 鳥取大学 )

長生 ( 農研機構 生物機能利用研究部門 )

科研費研究者番号: 90391557

冨田 朝美 ( 筑波大学 )

ほか
発表論文等

Khan M et al. (2016) Plant Disease, 100: 2025-2033

https://doi.org/10.1094/PDIS-12-15-1486-RE

Khan M et al. (2017) Breeding Science

https://doi.org/10.1270/jsbbs.17039

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ポスターPDF

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