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秋野　聖之 (アキノ　セイシ)

農学研究院　基盤研究部門　生物資源科学分野准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（農学）, 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • アクチノファージのDNA
  • プラスミド
  • 交配型
  • ジャガイモ
  • アイソザイム
  • 生物・生態学的防除
  • インド
  • アイソザイム多型
  • ジャガイモ疫病
  • メラタキシル
  • インドネシア
  • トマト
  • 中華人民共和国
  • 台湾
  • メタラキシル
  • アジア
  • クリーニングクロップ
  • 韓国
  • 疫病菌
  • mtDNA多型
  • ネパール
  • 野性エンバク
  • 疫病
  • Phytophthora infestans
  • new A1
  • phytophthora
  • メタラキシル感受性
  • タイ王国
  • pectate lyase
研究分野
  • 環境・農学, 植物保護科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 1999年 - 2000年
    北海道大学 大学院・農学研究科, 助手

研究活動情報

■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 作物生産生物学特論, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 作物生産生物学特論演習, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 植物寄生病学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 植物病害防除学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 生物学概論, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 生物資源科学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • ジャガイモ疫病菌半数体菌株の遺伝学的解析
    科学研究費助成事業
    2010年 - 2012年
    多賀 正節; 秋野 聖之
    ジャガイモ疫病菌ではこれまで二倍体以上の倍数性が知られていたが,半数体の存在は未報告であった。本研究では,我々が新しく発見した半数体菌株について,(1)核とミトコンドリア遺伝子の塩基配列に基づく分子系統解析,(2) フローサイトメトリーによるDNA含量とゲノムの安定性の解析,(3)体細胞核・染色体の顕微鏡観察,(4)生育特性の調査,(5)栄養要求性突然変異体の作出,(6)形質転換法の確立,などの遺伝学的研究を行った
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 岡山大学, 22580050
  • クリーニングクロップを利用したアズキ落葉病の生物・生態学的防除に関する研究
    科学研究費助成事業
    1998年 - 2000年
    小林 喜六; 秋野 聖之; 近藤 則夫
    アズキ落葉病は、トウモロコシのような根系の分布域の大きな作物を栽培すると、根圏効果により、土壌中の病原菌菌量が低下し、その結果発病が軽減する。しかし、トウモロコシは輪作体系のなかに、組み込むには栽培上多くの問題点がある。本研究では、トウモロコシより有効で、且つアズキ栽培体系の中に組み込みやすい作物の探索と、その機構の解明を通して、実用的なアズキ落葉病の生物・生態学的防法を確立することを目的としている。初年度と2年次は、すでに予備実験で有効と判断されている、エンバクの他に、数種類の緑肥作物に焦点をあてて、温室と2箇所の民間の発病圃場で、土壌中の病原菌菌量低下効果と、発病抑制効果ならびに収量調査を行った。エンバク(ヘイオーツ)は、土壌中の落葉病菌菌量を若干低下させる効果があったが、トウモロコシほどその効果は大きくなかった。それにも関わらず、病害抑制効果は大きかった(2年次北大圃場ではとくに差が大きかった)。収量調査(平均褐変節率、着莢率、百粒重)ではヘイオーツ処理により対照区と比較し大きな差が認められ、エンバクの有効性が圃場レベルでも再実証された。野性エンバクが発病を軽減する機構を解明するために、土壌微生物相を調査した結果、エンバク区土壌からは、アズキ連作区の10倍以上の頻度で、拮抗放線菌が分離された。各区土壌における病原菌分生胞子の発芽を測定した結果、エンバク区土壌中での胞子発芽率が相対的に低い値で、他区よりも強い土壌静菌作用が働いていることが判明し、発病軽減効果との関係が示唆された。これまで行ってきた圃場は高頻度アズキが栽培されている実験圃場であった。最終年度(2000年)は、一般的な肥培管理が行われている農家の自然発生の発病圃場を使用し、再度、エンバクの防除効果の検証を行った。前年(1999年)エンバク処理した区にアズキを播種し、秋に発病調査と収量調査を行った。エンバク区は、アズキ区、トウモロコシ区と比較し、褐変節数が有意に低く、病害抑制効果は大きかった。収量調査でもエンバク処理により対照区と比較し大きな差が認められ、エンバクのクリーニングクロップとしての有効性が一般の農家圃場レベルでも再実証された。今後、農家レベルでエンバクを輪作作物として組み入れることによりアズキ落葉病の防除への道が開ける。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 10460018
  • ジャガイモ疫病菌のA1,A2交配型に関する研究
    科学研究費助成事業
    1996年 - 1999年
    生越 明; 秋野 聖之; 近藤 則夫; 小林 喜六
    1.cDNA-RDA法を用いたサブトラクションにより、ジャガイモ疫病菌A1・A2交配型菌株の交配時に特異的に転写量が増加する遺伝子のクローン、cET58が分離された。cET58をプローブとした疫病菌株のノーザン分析ではA1菌株・A2菌株の単独培養時には転写レベルは低く、交配培養時に高くなった。同プローブを用いたサザン分析では、供試したすべての菌株で複数のバンドが認められ、さらにそのバンドパターンは菌株の属する菌群によって一定であり、菌群ごとに異なっていた。同プローブを用いて疫病菌交配培養菌体由来のcDNAライブラリおよびA2交配型菌株TB201由来のゲノミックライブラリから、対応するクローンを得た。cDNAクローンcET58LおよびゲノムDNAクローンES8の塩基配列から、この遺伝子がFusarium属菌のpectate lyaseに類似していることがわかった。
    2.現在の日本におけるジャガイモ疫病菌の集団構造を把握すること、アジア諸国における本菌の集団の遺伝的多様性を検討することを目的し、交配型、メタラキシル耐性、アイソザイム遺伝子型、DNAフィンガープリントについて検討した。交配型の分布は、1999年の九州分離菌株はすべてA2交配型、2000年に北海道と群馬で分離した菌株はすべてA1交配型であった。new A1-Aは、中国北部菌株と同一系統であることが示唆された。上記の結果より、new A1は既存のA1、A2交配型双方にほぼ同程度の類縁関係があると考えられたので、new A1は既存のA1、A2交配型の有性生殖によって発生した可能性が考えられた。また、new A1-Aは、中国から何らかの方法で伝播してきた可能性がある。new A1の発生原因として他に、突然変異も考えられた。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 08406003
  • アジア諸国におけるジャガイモ疫病菌の交配型と生理的変異に関する研究
    科学研究費助成事業
    1996年 - 1997年
    生越 明; 秋野 聖之; 近藤 則夫; 小林 喜六; SHRESTHA Sunder K.; TANG Wen?hua; SHRESTHA Sun; TANG Wenhua; TIMILA Ram D; SHRESTA Kris; CHANG Shouan; LIU Shefen; TANG Wenーhua
    アジア諸国(韓国,インド,台湾,インドネシア,タイ,ネパール,中国)から分離されたジャガイモ疫病菌について,交配型,メタラキシル耐性,アイソザイム多型,mtDNA多型について分析した。インド,台湾,中国北部からの菌株はA1交配型,韓国,インドネシアからの菌株はA2交配型であった。両交配型が同時に分離されたのはタイ,ネパール,中国内陸部の二,三の場所でのみだった。インド,タイ,ネパール,そして中国南部のすべての菌株,および台湾,中国内陸部のほとんどの菌株はメタラキシル感受性であった。一方,韓国からの菌株(1菌株を除く),インドネシアの全て,そして中国北部の41菌株中11菌株は耐性であった。分離された菌株は,アイソザイムの遺伝子型から,A〜F型の6遺伝子型系統に分けられた。A型は,台湾の42菌株,タイの23菌株,ネパールの46菌株,中国北部の1菌株,中国南部の2菌株,B型は,インドの12菌株とネパールの18菌株,C型は,タイの32菌株とネパールの34菌株,D型は,韓国の16菌株とインドネシアの4菌株,E型は,中国内陸部の43菌株と中国南部の14菌株,F型は,中国北部の40菌株と中国内陸部の9菌株にそれぞれ認められた。A型,B型は最近まで世界的に広がっていた古い菌株群,C型はメキシコ以外でA2交配型が現れた以後に確認された新しい菌株群,ポーランドと日本以外では見つかっていないD型と,その他E型,F型はアジアに特異的と推察した。ほとんどの菌株はmtDNA多型とアイソザイム多型には密接な関係が認められた。すなわち,Iaタイプはアイソザイム遺伝子型B,CまたはE型,IbはA型そしてIIa型はD,F型に属した。
    日本学術振興会, 国際学術研究, 北海道大学, 08041129
  • ジャガイモそうか病菌の菌体外エステラーゼに関する研究
    科学研究費助成事業
    1994年 - 1994年
    秋野 聖之
    ジャガイモそうか病菌のアクチノファージについて、いくつかの特徴的な性質が見出された。通常宿主菌にファージを接種して溶菌の有無を観察する際には宿主菌の胞子(または菌体)懸濁液にファージ懸濁液を加えるが、このような方法を用いず宿主菌の寒天培養上に直接ファージ懸濁液をスポットすることによってプラークを形成する宿主範囲が広くなることがわかった。前者の方法ではファージが宿主菌に十分に吸着し得ない場合があると考えられた。
    ほとんどのアクチノファージのDNA制限酵素分解パターンは十分に単プラーク分離を行なったものでも観察されるバンドが多く、無処理DNAのサイズに一致しなかった(宿主が同じ場合にはパターンは同一となり、宿主を代えるとパターンも代わる)。同じファージが同じ宿主菌に感染して増殖した場合でもその子孫にDNA構造の点で多型が生じている可能性があると思われた。この点を確認するため、そうか病菌株KY9113で増殖させたファージ株φNI-1を別のそうか病菌株Ch1で増殖させ、単プラーク分離を行なった。それぞれの単プラークファージ株DNAの制限酵素分解パターンには多型が認められた。この多型が宿主のDNA制限・修飾系の変異によるものか、ファージDNAに組換えが起こったためであるのかは不明であり、現在検討中である。
    エステラーゼ遺伝子の検出の目的で、感度の向上を計るため新たにPCRによる増幅産物の検出を試みた。Raymerら(1990)によるそうか病菌エステラーゼ遺伝子の塩基配列を参考としてPCR用プライマーを設計し、各そうか病菌株について検討したところ明確な1本のバンドとして増幅が認められた。当研究室の保存菌株のうち、らせん状胞子鎖を持つ菌株ではすべて同サイズ(約290bp)の増幅産物が認められたが、直〜波状胞子鎖の菌株では360bp、270bpなどサイズは様々であった。らせん状胞子鎖菌株由来の増幅産物をクローニングし、塩基配列を解読したところ菌株間で同一であり、Raymerら(1990)のエステラーゼ遺伝子と60%の相同性を持っていることがわかった。エステラーゼ遺伝子そうか病菌の種類によって多型を示していることが示唆された。
    今後もファージDNAの組換えの有無、そうか病菌エステラーゼ遺伝子の多型の詳細について検討する予定である。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 06760043
  • アジア諸国におけるジャガイモ疫病菌の交配型に関する研究
    科学研究費助成事業
    1992年 - 1993年
    生越 明; 張 東柱; CHAMSWANG Ch; LUMYONG Pipo; SINGH U.P.; SURYANINGSIH エイス; 李 王休; 加藤 雅康; 秋野 聖之; 近藤 則夫; 小林 喜六; CHIRADEJ Cha; PIPOP Lumyon; U P Singh; EUIS Suryani
    本研究はアジア地域(韓国、インドネシア、インド、台湾、タイおよび日本)のジャガイモ疫病菌の交配型の分布、メタラキシル耐性菌の分布を調べ、アイソザイムの遺伝子型の同定を行い、供試菌株の起源や、これらの形質の関連性などを明らかにすることを目的としたものである。
    1.疫病の発生と分離
    (1)韓国においては平成4年6月から7月にかけて、全羅北道、忠清南道における疫病の発生状況を調査した。発生は各地とも全般的に少なく、発生圃場においてもほとんどが少発生であった。結局、20地点から罹病ジャガイモを採集して、全北大学農生物学科に持ち帰り、病原菌の分離を行った。その結果36分離株を得た。
    (2)インドネシアにおいては、平成4年11月から12月にかけて、ジャワ島全域の8県およびスマトラ島の3県のジャガイモおよびトマト圃場における疫病の発生状況を調査した。調査した圃場のほとんどすべての圃場で疫病が発生していた。ジャガイモ45圃場、トマト16圃場から病植物を採集して、レンバン園芸作物研究所に持ち帰り、疫病菌の分離を試みた。ほぼすべてで疫病菌が確認され、純粋分離株を得た。
    (3)インドにおいては、平成5年1月から2月末にかけて、北部インドを中心にして、ジャガイモ圃場における疫病の発生状況を調査した。調査したほとんどの圃場で疫病の発生が認められた。ジャガイモ55圃場から病植物を採集して、バラナシヒンドウ大学・植物病理学研究室に持ち帰り、病原菌の分離を行った。ほとんどの試料から疫病菌が確認され、35圃場から純粋分離株を得た。
    (4)台湾においては、平成5年5月から6月にかけて、ジャガイモおよびトマト圃場における疫病の発生状況を調査した。38圃場から罹病葉を採集し、台北市台湾林業試験場に持ち帰り、病原菌の分離を行い、43菌株を得た。
    (5)タイにおいては、平成5年12月から平成6年1月にかけて、北部および東北部の疫病の発生を調査し、罹病葉をチェンマイ大学に持ち帰り分離に供した。24地点のジャガイモおよびトマトから57菌株を得た。
    2.交配型、メタラキシル耐性、アイソザイムの分析
    (1)本研究に供試した菌株の交配型は、韓国の菌株がA2タイプ、インドの菌株がA1タイプ、台湾の菌株がA1タイプ、インドネシアの菌株がA2タイプであり、国により交配型は単一の様相を呈した。タイには日本と同様A1、A2の両タイプが存在していることが明らかになりつつある。
    (2)メタラキシル耐性菌は韓国、インドネシアで高い頻度で確認された。台湾では42菌株中3菌株がメタラキシル耐性菌で、その3菌株のED50値も極めてメタラキシル濃度0.1ppmに近いので、これらから耐性菌の頻度が増加していくものと思われる。インドでは耐性菌は発見されなかったが、これはジャガイモ疫病の防除剤としてマンゼブ系の薬剤の使用や防除をしていないことに起因するものと思われる。また、より詳しく感受性、耐性の度合いを確認するために、塊茎ディスク法による耐性検定を行う必要がある。
    (3)各菌株から抽出したサンプルを電気泳動することにより、アイソザイム(ME、GP1-1、PEP-1)の遺伝子型を調べた。韓国の菌株はME=90/100、GP1-1=100/100であった。インドの菌株はME=100/100、GP1-1=100/100であった。台湾の菌株はME=100/100、GP1-1=86/100であった。インドネシアの菌株はME=90/100、GP1-1=100/100であった。PEP-1はどの菌株からも検出できなかった。交配型と同様にアイソザイムの遺伝子型もK68を除き、国により単一の様相を呈した。
    (4)アイソザイムの遺伝子型から考えると、韓国、インドネシア、台湾の菌株は、日本の遺伝子型と類似していた。インドの菌株はヨーロッパの新しいタイプの菌株と同様の遺伝子型であった。
    (5)本研究において、交配型とアイソザイムの遺伝子型とメタラキシル耐性との関係にはかなりの相関が確認された。また、MEとGP1-1が連鎖しているMosaらの説(1992)がよりいっそう支持された。
    日本学術振興会, 国際学術研究, 北海道大学, 04041016