2019 Fiscal Year Research-status Report
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
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17K08199
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| Research Institution | Kumamoto Health Science University |
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Principal Investigator |
山口 泰華 熊本保健科学大学, 保健科学部, 研究員 (90448522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 聡 熊本保健科学大学, 保健科学部, 教授 (10321944)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 植物 / 寄生性線虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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、これまでに多核細胞を用いたRNAシーケンス解析から、この細胞が幹細胞の性質をもつことを解明した。本実験計画では、i）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、ii）線虫の誘導する幹細胞系植物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。
本実験計画では、平成29年度から、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幹細胞系植物細胞の 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、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、 まずは申請者が一人で線虫や植物の維持を行うことが必要となった。平成30年度は、昨年度より構築を行ってきた線虫を回収システムの改良を行った。また、本計画のii）線虫の誘導する幹細胞系植物細胞のライブイメージング法の構築を遂行するためのエフェクタータンパク質を検出する抗体を外部発注した。そして得られた抗体の力価を評価したところ、本研究課題の遂行には不十分であった。そこで、タグ付きの16D10を発現する遺伝子改変線虫の作成を新たに計画した。また、ライブイメージング法を使わずに、マウスなどで行われてきた古典的な方法で行うことを目標として、寄生後の植物側の反応を組織学的に解析するため、他研究室では手付かずの線虫の寄生した宿主根を用いたwhole mount in situ hybridization法の開発を予定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本計画の線虫の誘導する幹細胞系植物細胞の細胞系譜解析法の構築を遂行するには、線虫の吐き出すエフェクタータンパク質を植物内で検出する必要がある。その実験に必要な抗体の力価が不十分であったため、タグ付きの16D10を発現する遺伝子改変線虫の作成を新たに計画している。
一方で、線虫により誘導された幹細胞系植物細胞の細胞系譜解析をライブイメージング法を使わずに、マウスなどで行われてきた古典的な方法で行うことを目標として、寄生後の植物側の遺伝子発現を組織学的に解析するため、これまで行われてこなかった線虫の寄生した宿主根を用いたwhole mount in situ hybridization法の開発を予定し、進めているところである。
以上のように、実験環境の整備は整いつつあるが、本研究の進捗状況は上記の理由から遅れを生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
線虫の誘導する幹細胞系植物細胞の細胞系譜解析法の開発については、タグ付きの16D10を発現する遺伝子改変線虫の作成と遺伝子改変線虫の維持法の確立を目指し、ライブイメージングを用いた細胞系譜解析法の開発を続ける。一方で、遺伝子改変線虫の作成と遺伝子改変線虫の維持法が上手くいかない場合も考えられるので、寄生後の植物側の遺伝子発現を組織学的な解析法を開発して、幹細胞系植物細胞に特有な遺伝子の発現パターンから、その細胞系譜を解析する予定である。
現在、本大学では感染拡大防止対策のため、十分な研究活動を行えるかが不透明ではあるが、可能な限り研究活動を進めていく予定である。
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| 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かった。また、抗体の作成を外部注文したが、解析に使えるほどの十分な力価を得られなかったため、当初の計画を変更して研究目標の達成を目指している。現在、本大学では感染拡大防止対策のため、研究活動を自粛しており、今後は十分な研究活動を行えるかが不透明ではあるが、可能な限り研究活動を進めていく予定である。以上の状況から、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。
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