昆虫細胞内共生の成立過程とその維持に係わる因子

• Project/Area Number: 25292201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Insect science
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 野田 博明 国立研究開発法人農業生物資源研究所, 昆虫微生物機能研究ユニット, 研究専門員 (40343991)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2015: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 共生細菌 / ツマグロヨコバイ / バクテリオーム / PGRP

Outline of Annual Research Achievements

ツマグロヨコバイのバクテリオームで高発現している上位３遺伝子（Top1～Top3）のRNAiを行い、マイクロアレイで発現変化を解析したところ、Top2遺伝子のRNAiは、peptidoglycan recognition protein (PGRP) の発現を抑制し、逆にTop3遺伝子のRNAiは、PGRPの発現を促進した。PGRPは、バクテリオームでだけ発現しており、通常の免疫反応にかかわるのではなく、別の機能を有している可能性があり、バクテリオーム内で共生の機構、あるいは共生の維持などに関わると推定される。Top2およびTop3のRNAiは、ほかの遺伝子の発現にも影響を与えており、それらの遺伝子の機能との関係にも着目して研究を進めたが、まだ明確な結論を得るには至っていない。ツマグロヨコバイは、ほかの昆虫ではみられないほど非常に多くのPGRP遺伝子をゲノムにコードしていることが、これまでの調査から判明してきており、バクテリオームでの細菌の共生の成立過程などの解明と考察が重要と考えられた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Genomic analysis of an ascomycete fungus from the rice planthopper reveals how it adapts to an endosymbiotic lifestyle. (2015)
  • Author(s): Fan HW, Noda H, Xie HQ, Suetsugu Y, Zhu QH, Zhang CX
  • Journal Title: Genome Biol. Evol. Volume: 7 Issue: 9 Pages: 2623-2634
  • DOI: 10.1093/gbe/evv169
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Construction of an Expressible BAC Library of the Unculturable Insect Microorganism, Stink Bug <i>Plautia stali</i> Symbiont, for the Search of Biologically Active and Useful Symbiont Products (2014)
  • Author(s): Kobayashi H, Fujii-Muramatsu R, Noda H, Takeishi K
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 37 Issue: 4 Pages: 528-533
  • DOI: 10.1248/bpb.b13-00688
  • NAID: 130003390956
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intrasperm vertical symbiont transmission. (2014)
  • Author(s): Watanabe K., Yukuhiro F., Matsuura Y., Fukatsu T., Noda H.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Volume: 111 Issue: 20 Pages: 7433-7437
  • DOI: 10.1073/pnas.1402476111
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genomes of the rice-pest brown planthopper and its endosymbionts reveal complex complementary contributions for host adaptation. (2014)
  • Author(s): Xue J et al.
  • Journal Title: Genome Biol Volume: 15 Issue: 12 Pages: 521-521
  • DOI: 10.1186/s13059-014-0521-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 昆虫ゲノム研究の新展開とその利用 (2014)
  • Author(s): 野田博明
  • Journal Title: JATAFFジャーナル Volume: 2
• [Journal Article] 特集「カメムシ目昆虫の多様な共生微生物」にあたって (2014)
  • Author(s): 野田博明
  • Journal Title: 蚕糸昆虫バイオテック Volume: 83 Pages: 185-186
  • NAID: 130005063990
• [Journal Article] ツマグロヨコバイの共生細菌とPGRP (2014)
  • Author(s): 冨澤真・野田博明
  • Journal Title: 蚕糸昆虫バイオテック Volume: 83 Pages: 231-237
• [Journal Article] 細胞内共生細菌Cardiniumの特徴およびそのゲノム解読 (2014)
  • Author(s): 中村有希・上樂明也・野田博明
  • Journal Title: 蚕糸昆虫バイオテック Volume: 83 Pages: 251-254
  • NAID: 130005063995
• [Journal Article] High mortality caused by high dose of dsRNA in the green rice leafhopper Nephotettix cincticeps (Hemiptera: Cicadellidae) (2013)
  • Author(s): Tomizawa M and Noda H
  • Journal Title: Applied Entomology and Zoology Volume: 48 Issue: 4 Pages: 553-559
  • DOI: 10.1007/s13355-013-0211-5
  • NAID: 40019883918
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 昆虫・ダニの共生リケッチア：細胞内局在・伝播・宿主への影響 (2015)
  • Author(s): 野田博明
  • Organizer: リケッチア研究会
  • Place of Presentation: 国立感染症研究所
  • Year and Date: 2015-11-28
  • Invited
• [Presentation] Genes specifically expressed in the symbiont organ of the green rice leafhopper (2015)
  • Author(s): Noda H.
  • Organizer: 5th International Symposium on Insect Physiology, Biochemistry and Molecular Biology
  • Place of Presentation: 広州市、中山大学
  • Year and Date: 2015-06-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 昆虫の共生微生物に関する先駆的研究 (2015)
  • Author(s): 野田博明
  • Organizer: 日本農学賞受賞講演
  • Place of Presentation: 東京大学山上会館
  • Year and Date: 2015-04-05
  • Invited
• [Presentation] ツマグロヨコバイのバクテリオームで高発現している遺伝子：RNAi処理後の網羅的遺伝子発現解析 (2015)
  • Author(s): 冨澤真・中村有希・野田博明
  • Organizer: 第59回日本応用動物昆虫学会大会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] ツマグロヨコバイ共生リケッチアの雄性伝播 (2015)
  • Author(s): 渡部賢司・行弘文子・深津武馬・野田博明
  • Organizer: 第59回日本応用動物昆虫学会大会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] 細胞内共生細菌Cardinium 二系統のゲノム解読 (2014)
  • Author(s): 中村有希・上樂明也・山本公子・T. Kurtti・野田博明
  • Organizer: 第58回日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 高知大学
• [Presentation] 反復配列に富んだ昆虫共生細菌のゲノム解読
  • Author(s): 野田博明
  • Organizer: PacBioセミナー
  • Place of Presentation: 東京大手町野村ビル
  • Invited
• [Presentation] Molecular factors related to leafhopper bacteriome symbiosis
  • Author(s): Noda H
  • Organizer: The 4th International Symposium on Life Science in Toyama - Symbiosis and Sociality in Insects
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Invited
• [Book] Management of rice planthoppers through recent advanced research. In "Management of insect pests to agriculture: Lessons learned from deciphering their genome, transcriptome and proteome" eds. Czosnek H. and Ghanim M. (2016)
  • Author(s): Noda H.
  • Publisher: Springer