植物寄生性サツマイモネコブセンチュウの寄生機構の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K08199
• Research Institution: Kumamoto Health Science University
• Principal Investigator: 山口 泰華 熊本保健科学大学, 保健科学部, 研究員 (90448522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 聡 熊本保健科学大学, 保健科学部, 准教授 (10321944)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 植物 / 線虫

Outline of Annual Research Achievements

本実験計画では、植物寄生性線虫の寄生機構の解明のため、線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出と、線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析法の構築を行う事を目指した。これらの研究成果があげられれば、農業分野において、線虫の食害を抑制できる新規のコンパニオンプランツを作出することが可能になる。
植物寄生性線虫は植物の根に入り込み、エフェクタータンパク質と呼ばれる因子を植物細胞に吐きかけて、植物細胞を栄養豊かな多核細胞へと誘導する。研究代表者は、多核細胞の誘導された線虫の巣（ネコブセンチュウでは根瘤）のRNAシーケンス解析から、多核細胞は植物幹細胞の性質をもつことを解明した。
本実験計画では、平成２９年度においては、線虫の生存に必要な遺伝子の同定とその遺伝子のsg-RNAを発現する植物の作出を行い、さらに線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析法の構築を行うための準備を始める計画であった。しかし、申請者は、平成２９年５月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転したため、申請者は技術補佐員などのサポートなしで、自ら線虫や植物の維持を行うことが必要になった。そこで、実施計画をアレンジして、平成２９年度は新しい研究室の実験環境の整備をしながら、特に実験に必要な線虫を回収できる実験系の構築を行った。
また、本計画の線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析法の構築には、線虫が植物幹細胞の誘導時に吐き出すエフェクタータンパク質の検出が必要である。線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析に必要な抗体の作成には、時間がかかることが予想されたので当該年度から開始した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

申請者は、平成２９年５月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転した。そのため、平成２９年度は、新しい研究室の実験環境の整備のために多くの時間と労力を必要とした。本実験計画では、植物感染性の線虫および宿主植物であるシロイヌナズナを使う。まず、線虫の感染実験を行うのに十分な線虫の維持ができることが必要条件なので、線虫の維持・回収を行うための準備を行った。線虫の維持には、トマトを育て、その根に線虫を感染させ、増殖した線虫を回収するというステップが必要になるが、専任の技術補佐員もいないので、申請者がひとりですべての作業をこなすために、新規の線虫感染・回収システムの構築が必要となった。また、線虫専用の実験器具や植物用試薬の購入も行った。線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出は、次年度以降に行う事としたが、線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析に必要な抗体の準備には、時間がかかることが予想されたので本年度から開始した。
以上のように、本研究の進捗状況は上記の理由から遅れを生じたが、実験環境の整備は整いつつある。

Strategy for Future Research Activity

線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析のために必要な抗体は、平成３０年度の５月に入手できる予定である。実験に利用できる線虫を安定して回収できるようになった時点で、実験を始める予定である。また、線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出のため、線虫遺伝子の同定を進めて、sg-RNA発現ベクターの作成を開始する。

Causes of Carryover

研究代表者は、平成２９年５月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転したため、当初予定していた実験にすぐには着手することができなくなった。平成２９年度は、主に新しい研究室の実験環境の整備を行ったため、上記実験計画は次年度以降にずれ込んで実施することにした。