| Project/Area Number |
20H00422
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
澤 進一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩堀 英晶 龍谷大学, 農学部, 教授 (10355646)
佐藤 豊 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (40345872)
刑部 祐里子 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (50444071)
石川 勇人 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80453827)
村田 岳 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究員 (90760364)
佐伯 健太郎 琉球大学, 理学部, 助教 (70962801)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥44,720,000 (Direct Cost: ¥34,400,000、Indirect Cost: ¥10,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
|
|---|
| Keywords | センチュウ感染 / 植物感染性線虫 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
植物感染性線虫の農業被害は、年間数十兆円と試算されている。本研究では、植物感染性線虫の感染機構において、線虫の誘引から植物への感染成立過程まで、幅広く、多種植物を用いてその分子メカニズムを解析する。また、その結果を利用して、農業分野への応用研究の基盤整備を行う所まで、幅広く線虫問題の解析と解決に貢献する事を目的としている。本研究では、以下の二つの項目について、研究を進める。1:線虫誘引・忌避物質の同定と農学的線虫対策応用研究、2:線虫感染に関わる植物側遺伝子の分子機構の解明（基礎研究）
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、作物の線虫被害に対する新たな防除手法の確立を目的に、化学的・遺伝学的両側面からの解析を進めた。まず、線虫の忌避物質については、水溶性かつ高分子の性質を持つ化合物であることが示唆される抽出成分を得ており、現在精製と活性評価を進めている。次に、和紙を用いた線虫防除法の開発では、シリカゲルを充填した和紙ポットを用い、植木鉢内で線虫感染試験を実施した結果、感染効率が有意に低下することを確認し、簡便で環境負荷の低い物理的防除手法としての有効性が示された。また、植物側の線虫感染応答機構の解明を目的とした研究では、過去のQTL解析およびRIL系統を用いた遺伝子座の絞り込み結果を踏まえ、イネの線虫抵抗性に関与する2つの候補遺伝子を同定した。これらの遺伝子については機能解析を進めており、農業応用に資する知的財産として特許出願を行った。以上の成果は、線虫防除における基礎的理解と応用展開の両面において大きな進展を示すものである。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、線虫被害に対する新たな防除手法の確立を目的とし、化学的アプローチと遺伝学的アプローチを両輪として展開している。その中で、線虫忌避物質の特定に向けた抽出および精製の初期段階において、水溶性かつ高分子性の化合物である可能性が示唆される活性成分を同定するなど、着実な成果が得られている。また、和紙を用いた物理的線虫防除法の開発では、シリカゲルを封入した和紙ポットを用いた感染試験により、線虫の感染効率が低下することを実証し、新たな簡便・低環境負荷の技術開発への足がかりとなった。さらに、イネを対象とした線虫抵抗性遺伝子の探索においては、過年度に得られたQTL情報をもとにRIL系統での解析を進めた結果、有望な2つの候補遺伝子を同定し、すでに特許出願を行う段階に至っている。以上のように、研究は計画に沿って順調に進行しており、各アプローチで明確な成果が得られていることから、全体として概ね順調に研究が進捗していると判断できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、線虫防除に向けた化学的および遺伝学的手法の融合的な展開を通じて、農学的応用につながる成果の創出を目指している。令和5年度までの進捗を踏まえ、令和6年度はさらなる深化を図っている。化学的アプローチでは、今後、大量の綿水抽出により目的化合物の精製と構造決定を目指す。和紙を用いた線虫対策法に関しては、R5年度に得られた成果をもとに、現在は圃場での実証試験を実施しており、その効果検証を通じて実用化への展開を視野に入れている。植物側の応答機構に関する研究では、RNAseqで得られた複数の候補遺伝子に対して、マーカーラインや変異体を用いた機能解析を進行中である。また、RIL解析から導かれたイネの抵抗性遺伝子については、既に同定に至っており、現在はその機能解明を目的にオーキシンシグナル伝達系との関連性に着目した解析を進めている。これらの計画は概ね順調に進行しており、今後も基礎的知見と応用展開の両面から研究を推進していく。
|
