この研究は、Nature Communications誌に掲載されました。
「私たちのチームは、いくつかのAVR遺伝子が、種内だけでなく、異なる真菌種間でもゲノムを急速に移動できるモバイル要素の個別のグループの一部であることを発見しました」と、UC Davisの植物病理学部の植物病理学部の学者であるMenglong Chenは述べました。 「私たちは、これらのモバイル要素を、毒性（RMEAVS）に関連する急速に移動する要素と名付けました。」
植物病原体は、植物の病気を引き起こす可能性のある真菌、細菌、卵菌を含む微生物です。多くの重要な植物病原体には、AVRタンパク質をコードする遺伝子が含まれています。 AVR遺伝子は、植物の免疫反応を引き起こし、病気を引き起こすのに重要な役割を果たします。 AVRタンパク質は、宿主植物の対応する疾患耐性タンパク質によって認識され、感染を制限または予防できる防御反応につながります。そのため、AVR遺伝子は、耐性品種を開発するための植物育種の取り組みに何十年も使用されてきました。
「耐性の繁殖を成功させるには、使用される耐性遺伝子は耐久性がある必要があります。つまり、長期間にわたって効果的な耐性を提供できることを意味します」と、UC Davisの植物病理学部のアシスタントプロジェクト科学者であるBrent Threfall氏は述べています。 「しかし、これらの抵抗を克服できる新しい病原体株の急速かつ頻繁な出現は、これらの努力を苛立たせました。」
しばしば「毒性」株と呼ばれる病原体株は、AVR遺伝子の新しいバージョンまたは変異バージョンを含んでいます。これらのAVR遺伝子が変化する能力は、植物の免疫系による検出を回避し、以前に耐性のある植物で病気を引き起こすことを意味します。
研究者は、比較ゲノミクス、バイオインフォマティクス、分子生物学、機能研究など、さまざまなアプローチを使用して、異なる真菌種間のAVR遺伝子の神秘的な拡散を理解しました。彼らは、世界中の穀物の最も破壊的な真菌病原体、オレイザエ、イネ爆風病の因果剤、および小麦のセプリア・トリチチ・ブロッチの因果剤であるZymoseptoria triticiに焦点を当てました。
科学者は、RMEAVが宿主菌の複製と転写機構を使用して複製および拡散する自律的なレプリコンであることを示すことができました。彼らはまた、rmeavsが利己的な要素として機能する可能性があることを発見しました。つまり、真菌に直接的な利益をもたらさないが、それでも人口を介して成功裏に広がる可能性があることを意味します。
UCデイビスの植物病理学部の教授であるJian-Min Yuanは、次のように述べています。 「私たちの発見は、一部の病原体が植物抵抗性を迅速に適応させ、克服する方法についての新しい手がかりを提供し、壊滅的な植物の病気との戦いで一歩先を行くのに役立ちます。」
