Monitoring bacteriophage DNA in aquaculture sites to predict fish bacterial diseases
Project/Area Number |
22K19214
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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Research Institution | University of Miyazaki |
Principal Investigator |
吉田 照豊 宮崎大学, 農学部, 教授 (20240294)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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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 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | Lactococcus garvieae / Seriola quinqueradiata / ファージ / qPCR / Nocardia seriolae / Seriola dumerili / バクテリオファージ / 養殖場 / 定量PCR |
Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、ブリ類の2大疾病であるブリ類レンサ球菌症及びノカルジア症に特異的に感染し溶菌するファージを高感度で検出する定量PCR系を開発し、養殖現場におけるファージ由来DNAの動態をモニタリングする。養殖場における2大疾病の発生を迅速検知できる系を確立することにある。従前の研究において、ブリ類の2大疾病であるこれら病原体に特異的に感染する溶菌ファージを養殖環境水より多数分離・保存してきた。これら特異ファージのゲノム情報から得た特異遺伝子配列を指標に、海水より特異ファージの遺伝子量を定量PCRで検出・定量測定することで、病気進行度合いを評価する技術を開発し、魚病発生の予見を可能にしたい。
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Outline of Annual Research Achievements |
○ブリ養殖場より、現在流行しているII型レンサ球菌のビルレントバクテリオファージを数種類分離することに成功した。またこのファージのゲノム解析をしたところ、分離したファージはほぼ同じ遺伝構造をしていた。このファージを用いて、教室に保存しているII型レンサ球菌300菌株のファージ型別を行ったところ、感受性の型と非感染型の2種類のファージ型別が可能となった。 ○II型レンサ球菌が流行する時期に、効率的に今回分離できたファージを分離することができた。流行時とファージの分離時期がほぼ重なると考えられた。ファージのゲノム解析から、Shiphoviridaeに分類されることが判明した。また、電子顕微鏡による形態観察の結果も同様であった。今回分離したII型レンサ球菌に特異的に感染するファージは、すでに発表したI型レンサ球菌に感染するファージと非常に類似した遺伝構造を有していた。しかしながら、II型ファージはI型及びIII型レンサ球菌に感染せず、血清型II型の菌株に特異的であると考えられた。 ○ブリ類養殖において、大きな問題となる感染症であるノカルジアに感染するファージの分離に成功した。電子顕微鏡観察から分離したファージの形態は、非常に尾部の長いShiphoviridaeに分類されるファージであった。これらのファージのゲノム解析に成功した。その結果、すでに報告のあるGordoniaに感染するファージと非常に類似したものであった。詳細なゲノム解析の結果、特定のある部位に遺伝構造の違いが認められた。今回分離したファージは、ブリの細菌感染症であるNocardia seriolaeだけではなく、他のノカルジア属細菌にも感染し、宿主範囲が広いことが判明した。
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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
○今回初めて、養殖環境から2大ブリ類の病原体であるLactococcus garvieaeとNocardia seriolaeに感染する2大ファージの分離に成功した。 ○分離した2大ファージの完全長のゲノムを明らかにした。この結果は、これらファージDNAを検出することで、間接的に2大疾病の動向を予測することができる可能性がある。そのために今後は、qPCRあるいはPCR系を開発し、ファージDNAの検出を試みることにしている。また、これらのファージは年間を通して分離されるが、ノカルジア及びレンサ球菌の感染が流行している際に、効率的に分離することができた。今後は定量的にその分離効率を上げる必要がある。
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Strategy for Future Research Activity |
○海水から、効率的にファージDNAを分離する方法を検討する。特に海水からファージを分離する方策を検討する。海水に凝集剤を添加する凝集剤添加法あるいは市販されている環境DNA分離用のカラム等を検討する。 ○今回分離されたII型レンサ球菌に特異的に感染するファージ及びNocardia seriolaeに感染するファージのゲノム情報からqPCR系を構築する。 ○構築したqPCR系を用いて、養殖場における海水から2大疾病に感染するファージDNAを検出する。 ○養殖場における感染症の流行とファージ分離について、直接分離法とqPCRあるいはPCR系を用いた検出系で調査する。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)