ステロール脱メチル化阻害剤に対する感受性の違いを媒介する同種遺伝子の存在

Paralogous Genes of spp. Mediate Differential Sensitivity to Sterol Demethylation Inhibitors.

• Shuning Chen
• Mengjun Hu
• Guido Schnabel
• Daibin Yang
• Xiaojing Yan
• Huizhu Yuan

抄録

spp.の分離株には、ステロール14-デメチル化酵素をコードする2つの遺伝子が含まれているが、デメチル化阻害剤（DMI）に対する感受性における役割は明らかにされていない。本研究では、この2つの遺伝子を酵母に導入し、それぞれの機能を回復させたところ、それぞれが独立した機能を持つことを明らかにした。の遺伝子を欠失させることにより，プロピコナゾール，ジニコナゾール，プロチオコナゾール，シプロコナゾール，エポキシコナゾール，フルートリアフォール，プロクロラズ，ジフェノコナゾールに対する感受性が増加し，プロクロラズを除く同種の殺菌剤やテブコナゾールに対する感受性が増加することがわかった。in と in を欠失させると、突然変異体は試験した 9 種類の DMI 殺菌剤のうち 5 種類に対して感受性が高くなった。この結果は、2つのCYP51酵素へのDMI殺菌剤の種特異的で差異のある結合を示唆している。欠失変異体に対する効果の異なる DMI をペアリングすると、菌糸増殖阻害実験で決定されたように、相乗効果が得られた。欠失変異体では、菌糸の成長、胞子形成、病原性の観点から体力の低下は認められなかった。以上の結果から，本研究では，DMIの感受性に及ぼす菌糸体の影響を明らかにし，DMIを混合して使用することで，アントラクトノーズ管理の有効性を向上させることができる可能性があることが示唆された。

spp. isolates contain two paralogous genes that encode sterol 14-demethylase enzymes; however, their role in sensitivity to demethylation inhibitor (DMI) fungicides is yet to be determined. In this study, each of the two genes from and was able to rescue the function of in the yeast , demonstrating their independent function. Deletion of led to increased sensitivity to propiconazole, diniconazole, prothioconazole, cyproconazole, epoxiconazole, flutriafol, prochloraz, and difenoconazole in , and to the same fungicides and tebuconazole in , with the exception of prochloraz. Deletion of in and in made mutants increasingly sensitive to five of nine DMI fungicides tested. The results suggest species-specific, differential binding of DMI fungicides onto the two CYP51 enzymes. Pairing DMIs with different effects on and - deletion mutants resulted in synergistic effects, as determined in mycelial growth inhibition experiments. Deletion mutants showed no fitness penalty in terms of mycelial growth, sporulation, and virulence. Our study elucidates the effect of and of spp. on DMI sensitivity, suggesting that using a mixture of DMIs may improve the efficacy for anthracnose management.