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捕食線虫の共食い回避を制御する分子神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20J00170
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 39050:Insect science-related
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

浴野 泰甫  明治大学, 研究・知財戦略機構, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords植物寄生性線虫 / 神経細胞 / 三次元再構成 / 線虫 / 神経系 / 共食い / 微細構造
Outline of Research at the Start

捕食性線虫の共食い回避機構を細胞レベルで明らかにすることを目的とする。まず、神経染色剤および透過型電子顕微鏡を用いて、捕食性線虫の神経構造を三次元的に理解する。その後、レーザーアブレーションシステムによる神経細胞破壊と捕食行動解析により、共食い行動を担っている神経細胞を同定する。また、モデル生物C. elegansおよびB. okinawaenisisを用い、順遺伝学的アプローチにより捕食回避変異株を作出し、そのメカニズムを探る。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、マツノザイセンチュウにおいて神経細胞の観察を行った。加えて、マツノザイセンチュウの近縁種であるオキナワザイセンチュウにおいても神経細胞の観察を行った。両種の成虫の頭部において連続超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡で観察・撮影した。得られた連続写真をアライメントし、神経細胞の樹状突起に三次元再構成を行い、感覚ニューロンの同定を行った。その結果、マツノザイセンチュウにおいては、C. elegansには存在しない感覚ニューロン (以下、五型ニューロン) が存在することが明らかになった。これは、同じくTylenchomorphaに属する植物寄生性線虫ネコブセンチュウやシストセンチュウにも存在することが報告されている一方で、Tylenchomorpha以外の線虫種では、一例も報告がない。このことから、五型ニューロンはTylenchomorphaを特徴づけるニューロンであると考えられた。
五型ニューロンの形態的特徴を三次元再構成像から捉えたところ、先端は二股に分岐していることが明らかになった。先行研究で述べられていた、樹状突起が頭部先端まで伸長していること、その先端はクチクラに埋没しているとの特徴も踏まえると、本ニューロンは物理感覚器として機能している可能性が考えられた。Tylenchomorphaは他の線虫種と異なり、糸状菌や植物細胞を口針を使用して摂食する。摂食の開始時に口器を餌に押し当てる行動が観察されることから、五型ニューロンは餌の物理的特性を認識する上で役割を果たしていると考えられた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cuticle ultrastructure differences among the four adult forms of Deladenus nitobei (Tylenchomorpha: Allantonematidae)2022

    • Author(s)
      Taisuke Ekino, Toyoshi Yoshiga, Natsumi Kanzaki
    • Journal Title

      Nematology

      Volume: 24 Pages: 491-498

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrastructural plasticity in the plant-parasitic nematode, Bursaphelenchus xylophilus2020

    • Author(s)
      Ekino Taisuke、Kirino Haru、Kanzaki Natsumi、Shinya Ryoji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68503-3

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The evolutionary process of the specific sensory neurons of plant-parasitic nematodes2022

    • Author(s)
      浴野泰甫
    • Organizer
      第66回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳を理解し、線虫を制御する~植物寄生性線虫 に特異的な感覚ニューロンの構造と機能~2022

    • Author(s)
      浴野泰甫
    • Organizer
      樹木病害研究会2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Diversity of the recognition system and nervous structure in Nematoda2021

    • Author(s)
      浴野泰甫
    • Organizer
      線虫研究の未来を創る会2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物寄生性線虫種間におけるアンフィドニューロンの共通性2021

    • Author(s)
      浴野泰甫
    • Organizer
      2021年度日本線虫学会第28回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] マツノザイセンチュウの巧妙な寄生戦略の一端を解明 ~マツ枯れ防除法の開発へ新たな道筋

    • URL

      https://www.meiji.ac.jp/koho/press/6t5h7p000034gxq9.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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