| Project/Area Number |
22K05660
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
浅水 恵理香 龍谷大学, 農学部, 教授 (00370924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白澤 健太 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (60527026)
野中 聡子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50580825)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | サツマイモ形質転換 / ネコブセンチュウ超ロングリードシークエンス / ネコブセンチュウゲノム解読 / 植物寄生性線虫 / ネコブセンチュウ / ゲノム可塑性 / サツマイモ / 病原性レース |
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| Outline of Research at the Start |
植物寄生性線虫は、世界的に農業の重要害虫となっている。本研究では、広い寄主範囲をもつサツマイモネコブセンチュウが、新たな寄主に適応するときに起こるゲノム構造の変化を調べる。具体的には、ゲノム上で感染関連遺伝子が集積する特徴的なホットスポット領域の成り立ちを解明し、さらに機能解析によって、寄主植物との相互作用に関わるエフェクタータンパク質を同定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度には、サツマイモ遺伝子機能解析基盤となる、形質転換系を検討した。サツマイモの形質転換には胚性カルスが高効率で形成されることが条件となるが、品種による効率の差が予想された。そこで、本研究の対象品種の胚性カルス形成能を調べた。サツマイモ6品種（’農林１号’、’農林２号’、’種子島紫7’、’エレガントサマー’、’ジェイレッド’、’鳴門金時’）の滅菌した節を固形培地 (1/2 MS, 0.5% スクロース) に挿し、人工気象器で培養した。ある程度生育させた後、茎頂部分を1 mm程度切り出し、カルス誘導培地 (1/2 MS, 0.5% スクロース, 1mg/L 4-FA) に移植した。茎頂切片から誘導された細胞塊に胚性カルスに特徴的な黄色い細胞塊がある場合、1とカウントした。その結果、胚性カルス形成能が高いとされる高系14号としての`鳴門金時’では63.6%であったのに対して、’農林２号’と’種子島紫7’では50%程度、’エレガントサマー’と’ジェイレッド’では20%程度、’農林１号’は最も低く、6.7%だった。カルスが得られた品種から、線虫感染応答遺伝子の機能解析のための形質転換を進めている。
我々のこれまでの研究によって明らかとなったサツマイモネコブセンチュウゲノムに存在する「感染ホットスポット」のハプロタイプ解析を進めた。他の研究グループが新たに公開した超ロングリードシークエンスアセンブルとの比較から、いずれのアセンブルからもハプロタイプのミスアセンブルが検出されることが分かった。
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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
サツマイモの形質転換について、上記のとおり進展した。
ネコブセンチュウゲノムハプロタイプ解析について、これまでのデータを解析することで問題点を明らかにし、次の方針を決めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
サツマイモの感染応答遺伝子の機能解析について、レポーターシステムを用いたプロモーター解析を行うことで、感染時の空間的発現パターンを明らかにする。また、ゲノム編集技術を用いた遺伝子ノックアウト表現型の解析に着手する。
ネコブセンチュウゲノムのハプロタイプ解析については、染色体の立体構造を反映したHi-Cデータを蓄積し、構造を明らかにすることを目指す。
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