2017 Fiscal Year Annual Research Report
Genetic and chemical approach to the stage dimorphism of the pine wood nematode: the primary factor of expanding damage of pine wilt disease
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15H04514
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
竹内 祐子 京都大学, 農学研究科, 助教 (80452283)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊地 泰生 宮崎大学, 医学部, 准教授 (20353659)
神崎 菜摘 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70435585)
福田 健二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954)
土原 和子 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (10300823)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マツノザイセンチュウ / 分散型 / 増殖型 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マツ材線虫病（マツ枯れ）は、マツノザイセンチュウ（以下、線虫）が伝播昆虫によってマツ属樹木に導入されることで起こる森林流行病であり、その被害拡大の鍵を握るのは線虫と伝播昆虫との巧妙な相利的便乗関係である。本課題では、線虫生活環における二型性に着目し、伝播昆虫への便乗に特化したステージ「分散型」への移行を司る制御因子の特定を目指した。
平成29年度～30年度は、分散型への移行プロセスを人為的に制御する系を確立し、大量培養後の線虫より得た粗抽出液を濃縮して添加することで分散型第3期幼虫形成率が高くなることを確認した。このことから、本線虫に分散型誘導フェロモン様物質が存在すること、すなわち、本線虫も、C. elegansにおけるフェロモンを介した耐久型誘導と類似した分散型誘導機構をもつことが示唆された。
また、RNA-seq法により線虫の全生育ステージを対象とした網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、分散型の第3期及び第4期幼虫は増殖型と大きく異なる遺伝子発現挙動を示しただけでなく、両者の間にも大きな違いがあることが明らかになった。また、C. elegansの耐久型にみられる遺伝子発現様式との比較から、C. elegans耐久型のもつ能力がいわば分散型の第3期と第4期とに振り分けられる形で本線虫の特徴的な生活環を成立させていることが示唆された。
副次的結果として、F-WGAによる線虫の蛍光染色に基づいた樹体内のマツノザイセンチュウの分布評価手法を確立した。また、病原メカニズムを研究する中で、酸化ストレス耐性と病原力に相関があること、それが過酸化水素分解能だけでなく体表クチクラ層等の物理的要因にも起因することを明らかにした。また、マツ枯れと比較するため、MRIを用いた非破壊観察によって各種樹木の乾燥ストレスによる通水阻害過程や樹液流速を可視化することに成功した。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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