| Project/Area Number |
22KJ2846
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| Project/Area Number (Other) |
21J20926 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
桐野 巴瑠 (2021, 2023) 明治大学, 明治大学大学院農学研究科, 特別研究員(PD)
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| Research Fellow |
桐野 巴瑠 (2022) 明治大学, 明治大学大学院農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | マツ枯れ / 病原因子 / 受容体 / 植物寄生性線虫 / マツ / カミキリムシ / 分子機能解析 / 進化 / 種間比較 / マツノザイセンチュウ / クロマツ / 形質転換 / 分散型幼虫誘導条件 / マツノマダラカミキリ |
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| Outline of Research at the Start |
Bursaphelenchus xylophilusはマツ材線虫病（マツ科樹木の感染症）の病原体であるが、宿主であるマツを後食するマツノマダラカミキリ特異的に媒介されることで、効率よく新たな宿主マツへと移動を行う。本病を防除するためには、線虫の宿主マツに対する病原力だけでなく、媒介カミキリムシを介した分散能力を調査する必要がある。本研究では、モデル線虫Caenorhabditis elegansの分子機能解析手法を利用することで、B. xylophilusの特異的な昆虫便乗を可能にする分子基盤の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マツ枯れとは植物寄生性線虫マツノザイセンチュウを病原体とするマツ科樹木の感染症であり、線虫侵入後にマツは過剰な防御応答を誘導して枯死に至る。マツノザイセンチュウは枯死マツに産卵するMonochamus属カミキリムシ特異的に便乗し、新たな健全マツへと宿主転換を行う。
初年度では、宿主マツに枯死を誘導する線虫病原因子を探索するため、リンゴ小球形潜在ウイルス(ALSV)ベクターによるクロマツ種子胚への異種遺伝子発現手法を利用し、機能スクリーニング系を確立した。その中で、３種類の有力な線虫病原因子を絞り込んでいる。本実験系は、実際の宿主マツを用いて線虫病原因子の機能解析を行った初めての報告であり、今後より多くの病原因子をスクリーンングする上で有力な機能解析手法になる事が期待される。
次年度では、マツノザイセンチュウおよび近縁モデル線虫種オキナワザイセンチュウとを種間比較することで、線虫種がMonochamus属カミキリムシと特異的な便乗関係を構築するに至った進化的背景を明らかにした。
最終年度では、線虫種がMonochamus属カミキリムシを認識する分子メカニズムを解明するため、遺伝子発現解析を利用してカミキリムシの認識に関わる線虫受容体候補を絞り込んだ。また、これらの線虫受容体候補の機能解析を行うため、生殖巣へのマイクロインジェクションによるモデル線虫Caenorhabditis elegansへの異種遺伝子発現手法を利用し、機能スクリーニング系を確立した。
３年間を通じて、線虫とマツの関係、そして線虫とカミキリムシの関係という２つのアプローチから研究を行い、マツ枯れの総合的な理解を深めるとともに、防除の標的となり得る主要分子を報告し、さらにその機能解析手法を整えた。本成果はマツ枯れ研究全体の進展を加速させ、その防除に大きく貢献する。
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