寄生性線虫の感染によって誘導される植物細胞の細胞質分裂・核分裂脱制御の分子機構

• Project/Area Number: 24687005
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: BARTLEM DEREK (GOTO DEREK) 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40419205)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥20,410,000 (Direct Cost: ¥15,700,000、Indirect Cost: ¥4,710,000); Fiscal Year 2014: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2013: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2012: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: 寄生性線虫 / 核分裂 / タバコBY－2細胞 / 植物細胞分化 / 植物 / BY-2細胞

Research Abstract

本研究では既に，ネコブセンチュウの感染の初期過程を再現・解析するための実験系として，タバコBY-2培養細胞へのマイクロインジェクションによるエフェクターアッセイ系を開発している。このアッセイ系を用いた解析により，ネコブセンチュウの分泌物が植物細胞を操作していること，また，この分泌物が植物細胞に直接注入される必要があることを見いだしている。このことは，このエフェクターが細胞膜上のレセプター等を介して機能するのではなく，宿主植物の細胞内に入り込んで機能することを示唆する。ネコブセンチュウのもつmicroRNAを解析した結果から植物寄生性センチュウ，ネグサレセンチュウとネコブセンチュウに共通のmicroRNA，およびネコブセンチュウに特異的なものを同定している。一方，上記アッセイ系により９０塩基からなるRNA分子を見いだしており，その塩基配列および２次構造等から，このRNAが植物細胞内で機能すると考えられた。この９０塩基のRNAについて，その作用機作を解明するため，誘導的過剰発現系を用いた解析を行った。さらに，このRNAをミヤコグサ形質転換根に導入し，根の成長や生理機能，および核の分裂に対する効果を解析した。
なお、2013年度途中に、姓をGotoからBartlemに変更した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Vascularization and nutrient delivery at root-knot nematode feeding sites in host roots. (2014)
  • Author(s): Bartlem, D.G., Jones, M.G., Hammes, U.Z.
  • Journal Title: Journal of Experimental Botany Volume: 65 Issue: 7 Pages: 1789-1798
  • DOI: 10.1093/jxb/ert415
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Robust in vitro assay system for quantitative analysis of parasitic root-knot nematode infestation using Lotus japonicas. (2014)
  • Author(s): Amin A.N., Hayashi, S., Bartlem, D.G.
  • Journal Title: Journal of Bioscience and Bioengineering Volume: --
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Not to be suppressed? Rethinking the host response at a root-parasite interface. (2013)
  • Author(s): Goto, D.B., Miyazawa, H., Mar, J.C., Sato, M.
  • Journal Title: Plant Science Volume: 213 Pages: 9-17
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2013.08.004
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A genetic pathway for regulation of the vascular interface with nematode-induced giant cells (2013)
  • Author(s): Goto, Derek
  • Organizer: 3rd International Conference of Plant Vascular Biology
  • Place of Presentation: Rantaouisto Conference Center (Helsinki, Finland)
• [Presentation] A novel system to investigate parasitic nematode secretion activity in plant cells (2012)
  • Author(s): GOTO DEREK
  • Organizer: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture
  • Place of Presentation: Murdoch University (Australia)