Environmental RNAi in spider mites and its application to pest control
| Project/Area Number |
21H02193
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 丈詞 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60708311)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福原 敏行 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90228924)
レンゴロ ウレット 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10304403)
田原 緑 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (20849525)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | RNAi / ハダニ / 農薬 / Dicer / ナノ粒子 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，ハダニにおけるeRNAiの学理構築と，防除への応用を推進することである． 特に，eRNAiを基盤とした防除標的として最有望である消化細胞に焦点を当て，eRNAiの分子機構の解析に加え，オミクス解析と独自に開発したdsRNA経口投与法を組み合わせた高効率なスクリーニング系を構築し，標的候補遺伝子を選定していく．さらに，効率的なeRNAiを実現するdsRNAの担体開発にも取り組む．
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNA農薬とは、外部から導入された二本鎖RNA（double-stranded RNA: dsRNA）によって誘導されるRNA干渉（environmental RNAi: eRNAi）を作用機構とする農薬である。本研究では、難防除害虫の代表格であるナミハダニ（Tetranychus urticae）に対するRNA農薬の開発をゴールとし、A）消化細胞（中腸上皮由来で、胃や網嚢の内腔で浮遊し、消化・解毒や貯蔵など重要な生理機能を担う細胞）のdsRNA取込機構、B）消化細胞内でのdsRNAプロセッシング機構、C）消化細胞のオミックス解析とeRNAiスクリーニング、D）dsRNAの担体開発を進めた。2023年度は、dsRNAの担体としての利用が期待できるナノ粒子の植物体内における挙動について重点的に調査した。従来の研究より、葉面や根からナノ粒子を植物体内に輸送できることは報告されている。しかし、細胞壁などの障壁により輸送できるサイズは約40 nm以下という制限がある。本研究では、トマト苗の茎の切断部をナノ粒子懸濁液（10 mg/L）に浸漬するという極めてシンプルな経茎輸送技術を提案し、最大で110 nmのナノ粒子を植物体内に輸送できることを示した。また、平均粒径が10および110 nmのシリカナノ粒子はいずれも、経茎輸送後に節や葉に蓄積されることも判明した。さらに、ナノ粒子導入後の茎からは根が形成され、その後は生理障害なく生育することも判明した。今後は、トマト以外の植物苗における経茎輸送の効果の検証を進める。また、昨年度までの研究から判明している致死的なeRNAi効果を示す標的遺伝子を対象に、dsRNAとナノ粒子の複合体を作成し、この経茎輸送技術を用いて植物に寄生したナミハダニに対する防除効果を検証する。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(56 results)
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[Presentation] Screening for RNAi target genes in Tetranychus urticae2023
Author(s)
Ghazy, N.A., T. Nishimura, T. Fujieda, T. Amano, Y. Arai, S. Yamakawa, K. Mori, M. Sano, T. Suzuki
Organizer
13th Spider Mite Genome Meeting, Logrono, La Rioja, Spain
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[Presentation] Intradiol ring-cleavage dioxygenases and their role in the xenobiotic detoxification and host adaptation in Tetranychidae mites2023
Author(s)
Abiskaroon, B., R.H, Arriaza, N. Takeda, K. Hemstreet, V. Chouhan, V. Grbic, T. Suzuki, M. Chruszcz
Organizer
13th Spider Mite Genome Meeting, Logrono, La Rioja, Spain
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[Presentation] Dioxygenase-mediated detoxification of catechins in Kanzawa spider mites for adaptation to tea plants2023
Author(s)
Takeda, N., B. Abiskaroon, R.H. Arriaza, R. Murakami, M. Yamamoto, M. Chruszcz, and T. Suzuki
Organizer
13th Spider Mite Genome Meeting, Logrono, La Rioja, Spain
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[Presentation] The draft genome of the predatory mite, Neoseiulus californicus: Pesticide resistance and feeding behavior2023
Author(s)
Takeda, N., K. Kataoka, Y. Arai, K. Suzuki, K. Yura, and T. Suzuki
Organizer
13th Spider Mite Genome Meeting, Logrono, La Rioja, Spain
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