Elucidation of colonization processes of insect-soil-plant environments in Burkholderia species
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19J01106
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
大林 翼 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 研究員
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | Burkholderia / Tn-seq / ホソヘリカメムシ / 腸内共生 / ダイズ / 根圏 / 土壌 / 土壌細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
ホソヘリカメムシは中腸後方の盲のう部にバークホルデリア属細菌を保有している。その近縁種には土壌中や植物体内から単離されたものが多数存在することから、カメムシバークホルデリア属細菌は盲のう部に加えて土壌中や植物体内に定着できる可能性が高い。本研究では、トランスポゾン挿入変異法と次世代シーケンス解析を組み合わせたTn-seq解析を用いて、昆虫・土壌・植物におけるバークホルデリア属細菌の定着に必要な遺伝子を大規模に調査する。そして、昆虫・土壌・植物への定着機構を広範に比較することで、昆虫腸内におけるバークホルデリア属細菌の定着機構を鮮明に描き出すことを目指している。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Burkholderia属細菌は、土壌、カメムシ腸内、植物根圏といった多様な自然環境に生息していることが知られており、カメムシ腸内に共生するBurkholderia属細菌も、環境中では土壌や植物に定着している可能性がある。そこで本研究では、 ゲノムワイドスクリーニング手法の一つであるTn-seqを用いて、Burkholderia insecticolaのカメムシ腸内・土壌・ダイズ根圏への定着に必要な遺伝子を網羅的に探索し、昆虫・土壌・植物への定着機構を広範に比較することで、Burkholderia属細菌の昆虫腸内への定着機構をより鮮明に描き出すことを目的としている。
研究２年目にあたる本年度は、(1)土壌およびダイズ根圏におけるB.insecticolaのTn-seq解析、(2)標的遺伝子変異株の作製とその機能評価を行った。(1)に関して、前年度に実施した次世代シーケンス解析データをPyythonプログラム"TRANSIT"を用いて、B. insecticolaの土壌およびダイズ根圏への定着に関わる遺伝子を探索した。その結果、B. insecticolaはエネルギー生成、ストレス耐性、アミノ酸の生合成に関連する遺伝子が土壌中への定着に必要であることが明らかになった。その一方、ダイズ根圏では、B.insecticolaの抗菌ペプチド耐性や有機酸の資化に関わる遺伝子が必要であり、ダイズ根の分泌物の影響を受けていることが示唆された。本研究成果は原著論文にまとめている。(2)に関して、プラスミド挿入型の標的遺伝子変異株をホソヘリカメムシに感染させると、変異株は消化管内で野生型に復帰してしまう現象が確認された。そこで、プラスミド挿入変異株から相同組換えを用いた標的遺伝子欠損株に変更し、カメムシ腸内・土壌・ダイズ根圏への定着に関わる候補遺伝子に対して、欠損株の作製を進めている。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
