2020 Fiscal Year Research-status Report
植物細胞壁損傷の感知による植食性昆虫食害の認識機構
| Project/Area Number |
18K05558
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
新屋 友規 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (80514207)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小竹 敬久 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20334146)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 植物-昆虫間相互作用 / 植物免疫 / 細胞壁 / イネ / 植食性昆虫 / 腸内細菌 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
植物を食害する植食性昆虫に対して効果的に植物免疫システムを活性化するうえで、植物の食害認識機構は重要な系のひとつである。植物の食害認識では「昆虫由来の分子」に加え、「食害にともない産生される分子」や「自己組織の損傷」を認識すると考えられているが、報告例が限られている。本年度は、植物の昆虫認識分子機構の解明に向けて、イネとクサシロキヨトウの相互作用に注目し、食害時の細胞壁損傷にともない産生するデンジャーシグナル糖鎖分子によって誘導される防御応答の解析を前年度に引き続き行うとともに、デンジャーシグナル糖鎖産生の分子メカニズムの解析を行った。
前年度までに、デンジャーシグナル糖鎖の産生に重要な細胞壁分解酵素が、食害認識に重要なクサシロキヨトウ吐き戻し液中に存在することを見出しており、この酵素がクサシロキヨトウの腸内に存在する細菌が産生している可能性が考えられた。令和2年度は、実際に候補となった糖鎖がデンジャーシグナルとして機能することを明確にするために、「当該糖鎖を分解する酵素を用いた評価」および「化学合成した当該糖鎖の活性の測定」を行った。合成糖鎖は糖鎖合成を専門とする共同研究者により合成された糖鎖を用いた。これらの結果より、想定していた糖鎖がデンジャーシグナル本体であることを確認できた。さらに、当該糖鎖が実際に吐き戻し液中に存在するのどうかを明らかにするため、前年度から引き続き、デンジャーシグナル糖鎖の検出系の構築を進めている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で新たに見出した糖鎖について様々な角度から新規デンジャーシグナルであることを示した。新規デンジャーシグナルに対するイネの応答解析はおおむね完了しているが、一部残っている応答解析を行う必要がある。また吐き戻し液中のデンジャーシグナル糖鎖の簡易で高感度な検出系の構築を目指す。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、新規デンジャーシグナルに対するイネの応答解析のうち、未解析の一部応答解析を行うことで、一連の新規デンジャーシグナル応答解析の結果をまとめる。また吐き戻し液中のデンジャーシグナル糖鎖の高感度な検出系の構築を目指す。一方で、クサシロキヨトウにとって不利となる当該糖鎖をなぜクサシロキヨトウが有しているのか考える上で、当該糖鎖が何らかの形でクサシロキヨトウ生存戦略に利用されている可能性についても探る。これら実験成果をとりまとめ国際学術誌へ投稿する。
|
| Causes of Carryover |
研究費をイネの防御応答解析や、デンジャーシグナル糖鎖の産生メカニズムの解析、および吐き戻し液中の当該糖鎖の検出系構築に用いる試薬・分子生物学試薬や消耗品の購入に使用する。本研究成果の学術誌への投稿を目指し、投稿にともなう費用を手当てする。計画していた実験課題の一部を次年度に行うこととなり研究費の一部を繰り越すが、本課題の目的の多くを達成しつつある。また、新型コロナウイルス感染症による問題のため、出張を伴う共同研究、実験計画していた研究打ち合わせや一部実験を次年度に延期した。
|
