多細胞動植物間相互作用物質・受容体の網羅的同定と生物多様性・進化の誘導原理の明徴
| Project/Area Number |
21K19273
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
澤 進一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 勇人 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80453827)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 植物感染性線虫 / 誘引物質 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、BY2培養液から線虫誘引物質の精製を進め、誘引物質の同定を目指す。さらに、土壌線虫であるC.elegansのゲノム情報を基に線虫誘引物質の受容体の候補を抽出する。様々な植物種の誘引物質と様々な線虫類の受容体情報をもとに、どのような線虫類が、どのような代謝物をもつ宿主を新たに認識できるようになるかを予想し、多細胞動物―多細胞植物相互作用と、それに伴う進化・多様性について議論する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
新生代に入ると、植物の世界では裸子植物やシダ植物が衰退し、花をつくる被子植物が爆発的に多様化し繁栄するようになった。昆虫類・哺乳類・鳥類などが、被子植物の蜜や果実を利用することで、受粉や種子散布などを多様化させ、お互い相互作用をしながら独自の進化をとげ、現代のような多様な植物（及びそれに伴う動物）が進化したと考えられる。一方、これまでに、ミツバチと花など、多細胞動物―多細胞植物相互作用について、様々な現象が明らかとなっているが、分子レベルでの研究はほとんどない。
本研究では、植物感染性線虫と植物をモデル実験系として利用し、多細胞動物―多細胞植物相互作用と、それに伴う進化を分子レベルで紐解くことを目的としている。
我々は、これまでに、サツマイモネコブセンチュウの植物誘引物質を複数単離してきており、受容体候補も得ている。本申請研究では、多くの線虫類のゲノム情報を用いて、誘引物質ー受容体の組合せに関する情報量を増やし、そのバリエーションについて網羅的に理解する。そのために、本研究では、BY2培養液から線虫誘引物質の精製を進め、誘引物質の同定を目指した。これまでに、有機溶媒を用いた液液分配を行った。誘引活性を指標に精製をすすめ、その後、ゲル濾過による分子量での分画、極性を用いたカラムによる分画を行い、精製を進め、グルコマンナン多糖など、誘引物質の候補を単離できた。実際，市販のグルコマンナンにも誘引活性が有ったことから、今回、あらたな誘引物質として植物由来のグルコマンナンを単離することが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
BY2の培養液の精製がすすんでいる。BY-2を酢酸エチル・エーテルを用いた液液分配を行い、水相を得た。また、その水相をメタノール精製し、超親水性画分をえた。ここから60%アセトニトリル画分と素通り画分に分け、素通り画分にグルコマンナンが、誘引物質として含まれることがわかった。実際，市販のグルコマンナンにも誘引活性が有ったことから、今回、あらたな誘引物質として植物由来のグルコマンナンを単離することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
BY2培養液を用いた精製で、６０％アセトニトリル画分には、別の多糖が含まれると考えられる。今後、この精製を進め、あらたなサツマイモネコブセンチュウの誘引物質の単離を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(46 results)
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[Journal Article] A group of peptides regulates shoot regeneration in Arabidopsis thaliana2022
Author(s)
Kang Jingke、Wang Xuening、Ishida Takashi、Grienenberger Etienne、Zheng Qian、Wang Jing、Zhang Yonghong、Chen Wenqiang、Chen Mengmeng、Song Xiu‐Fen、Wu Chengyun、Hu Zhubing、Jia Lingyu、Li Chen、Liu Chun‐Ming、Fletcher Jennifer C.、Sawa Shinichiro、Wang Guodong
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 235
Issue: 6
Pages: 2300-2312
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A ClearSee-based clearing protocol for 3D visualization of Arabidopsis tahaliana embryos2021
Author(s)
Imoto, A., Yamada, M., Sakamoto, T., Okuyama, A., Ishida, T., Sawa, S., and Aida, M. A
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Journal Title
Plants
Volume: 10
Issue: 2
Pages: 190-190
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Discovery, characterization and functional improvement of kumamonamide as a novel plant growth inhibitor that disturbs plant microtubules.2021
Author(s)
Ishida T, Yoshimura H, Takekawa M, Higaki T, Ideue T, Hatano M, Igarashi M, Tani T, Sawa S, Ishikawa H.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 23
Issue: 1
Pages: 6077-6077
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 変異体の花茎の矮化を抑圧するSET 遺伝子のクローニング及び機能解析2022
Author(s)
郡司玄,木津亮介,木村大夢,橋本玲奈,石附夏子,市川麻央,本池珠恵,古賀晧之,花井研哉,平野智成,風間裕介,阿部智子,光田展隆,堀口吾 朗,澤進一郎,塚谷裕一,フェルジャニ アリ
Organizer
第63回日本植物生理学会年会
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