2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｍｅｔａｒｈｉｚｉｕｍ属糸状菌における寄生能の多面性とその進化的背景の解明
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14J09097
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
西 大海 独立行政法人森林総合研究所, 森林昆虫研究領域, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 昆虫寄生菌 / エンドファイト / アドへシン / Metarhizium / 宿主転換 / 根圏定着性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では一般に昆虫寄生菌および土壌生息菌として知られてきたMetarhizium属糸状菌の昆虫寄生菌および植物内生菌としての能力の多様性を分子系統学的に解析し、昆虫適応と植物適応との進化的関連性を解明することを目的とする。
本年度は、本属糸状菌について昆虫および植物寄生性における共通点・相違点の解明のため，本属糸状菌の様々な系統の植物に対する性状比較を中心に行った。第一に野草根圏からの本属糸状菌を分離し，M. pingshaenseのRS13型が最も高頻度で検出されることを明らかにし，その遺伝子型の性状の評価を行った。RS13型は宿主昆虫の範囲とカイコガに対する病原性から宿主範囲は広いと考えられた。RS13型はバッタ、コオロギ、コガネムシに特異的な菌株と比較して、植物クチクラに対する付着能力は特に高くはなかったが、ポット栽培のノシバ根圏に対する定着能力は高い傾向を示した。従って付着能力は広く保存されているが、根圏定着能力は宿主範囲の広い系統に限定されている可能性が考えられた。根圏定着能力の進化的背景としては「昆虫宿主範囲の拡大とともに植物にも宿主を広げて獲得した」可能性や、「根を生息環境とする宿主昆虫に適応する過程で獲得した」可能性を考えているが、結果は前者の可能性を支持している。今後は根を生息環境とする昆虫に特異的な菌株を比較に加えて後者の可能性も検証していく。
第二にRS13型の植物根への初期侵入過程の解明を試みた。本属糸状菌の根への侵入過程はこれまで未解明であった。ノシバ根面上で分生子が発芽し、付着器および侵入菌糸様の形態の形成が確認されたが、観察される頻度が非常に低かった。今後この過程での昆虫病原性関連遺伝子の発現パターンを調査することにより、昆虫寄生性と植物への侵入の関連性を解明する予定であるが、そのためには、より高頻度で同調的に侵入が起こる条件を探索する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Metarhizium属糸状菌における、付着能力、根圏定着能力と宿主範囲との関係性、および植物への侵入過程を一部解明できたが、付着因子タンパクMAD1, MAD2のオルソログの機能解析については、まだ機能評価の方法が確立できず、結果が出ていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Metarhizium属内外のより幅広い系統について、植物クチクラへの付着能力および根圏定着能力を比較し、それらの能力の系統的起源を解明する。付着因子タンパクMAD1, MAD2のオルソログ遺伝子の機能解析については、過去の研究の再現実験より機能評価の方法を確立する。
Metarhizium属糸状菌の植物根への侵入が起こりやすい条件を見つけるとともに、その条件での植物への侵入過程における昆虫病原性関連遺伝子の発現パターンを解明する。
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