宿主と寄生性センチュウ間の和合性的相互作用を規定する遺伝的障害の解析

• Project Area: Correlative gene system: establishing next-generation genetics
• Project/Area Number: 24113501
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• 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: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000); Fiscal Year 2013: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 寄生性線虫 / 生物相互作用 / 遺伝的障害 / 植物分子生物学・生理学 / 植物分子生物・生理学

Research Abstract

ネコブセンチュウは植物に効率的に寄生する寄生虫であり，寄生に伴って植物の根に特殊な構造（巨大細胞）を作らせて栄養を吸い取る。ネコブセンチュウの宿主特異性はあまり高くなく，幅広い植物種を宿主として寄生することができる。しかしながら，このような幅広い宿主特異性を可能にしている遺伝子の実態は全く知られていない。本研究はミヤコグサを宿主植物とし，その変異株を用いて宿主植物とセンチュウの相互作用を明らかにしようとするものである。本研究で用いた変異株は，共生微生物である根粒菌との共生に異常をきたすものであるが，同時に，ネコブセンチュウの感染効率を大きく低下させる。この変異株では転写因子に変異があることが見いだされており，２０１２年度までに構築していたトマトやミヤコグサの毛状根の形質転換系等を用いて，この転写因子によって制御される下流遺伝子の推定をおこなった。また，異なる系統の線虫のこれらの変異株での感染挙動を解析した。さらに，本研究で用いたミヤコグサ変異株を親株として，エチルメタンスルホン酸処理によってさらに変異導入したM2世代から，新たにサプレッサー変異株のスクリーニングを行った。サプレッサー変異株候補の表現型の再現性を確認するとともに，原因遺伝子の同定に向けた遺伝的マッピングを進めた。
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。

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] Plant-nematode parasitic interaction and the hijack of host symbiosis genes. (2014)
  • Author(s): Miyazawa, H., Hayashi, S., Bateman, P., Goodman, J., Suzaki, T., Kawaguchi, M., Guitierrez-Marcos, J., Bartlem, D.
  • Organizer: 第55回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 富山大学（富山市）
• [Presentation] Symbiosis genes are required for development of root-knot nematode infection sites (2013)
  • Author(s): MIYAZAWA Hikota
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山大学 津島キャンパス、岡山
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] ネコブセンチュウは感染成立において宿主植物の共生遺伝子を必要とする (2013)
  • Author(s): 宮澤日子太，林周平，寿崎拓哉，川口正代司，後藤デレック
  • Organizer: 植物微生物研究会
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
• [Presentation] Symbiosis genes are required for parasitic root-knot nematode infestation (2013)
  • Author(s): 宮澤日子太，林周平，寿崎拓哉，川口正代司，後藤デレック
  • Organizer: 第31回日本植物細胞分子生物学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
• [Presentation] Hijack of a symbiosis signaling pathway by parasitic nematodes for infection of plant roots (2012)
  • Author(s): GOTO Derek
  • Organizer: Japan-Australia Symposium on Plant Science for Agriculture IV
  • Place of Presentation: Murdoch University, Perth (Australia)
  • Year and Date: 2012-12-11
  • Invited
• [Presentation] Mechanistic overlap between symbiosis and sedentary parasitism of plant roots (2012)
  • Author(s): GOTO Derek
  • Organizer: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • Place of Presentation: Jeju International Convention Center (Korea)
  • Year and Date: 2012-10-21
• [Presentation] The plant symbiosis pathway is hijacked by a parasitic nematode for infection site development (2012)
  • Author(s): GOTO Derek
  • Organizer: ComBio2012
  • Place of Presentation: Adelaide Convention Centre (Australia)
  • Year and Date: 2012-09-23
• [Presentation] Interaction between root-knot nematodes and plant signaling networks during parasitic invasion (2012)
  • Author(s): GOTO Derek
  • Organizer: XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都
  • Year and Date: 2012-07-29
  • Invited
• [Presentation] The common symbiosis pathway is used by a parasitic nematode for infection site development (2012)
  • Author(s): GOTO Derek
  • Organizer: 77th Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology: The Biology of Plants
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor Laboratory, NY (USA)
  • Year and Date: 2012-05-30
• [Remarks] Goto Lab
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/gotolab/
• [Remarks] Agriculture Outreach in Furano
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/gotolab/photos/events/2012i/
• [Remarks] Fascination of Plants Day Event
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/gotolab/photos/events/2012e/