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2012 Fiscal Year Annual Research Report

昆虫ー細菌共生系における遺伝的基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 22780051
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

菊池 義智  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (30571864)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords応用動物 / 昆虫 / 微生物 / 細菌 / カメムシ / 共生細菌 / Burkholderia
Research Abstract

多くの農業害虫はその体内に共生細菌を保持しており、緊密な相互作用を行っている。これら共生細菌は、食物(木質)の分解や栄養補償を行うなど、宿主の栄養代謝において極めて重要な役割を果たしている。これら共生細菌を制御することで食害の低減や害虫の成長・繁殖抑制を図りうると考えられるが、その研究はほとんどなされていない。本研究では、ホソヘリカメムシとそのBurkholderia共生細菌をモデル系として、昆虫-共生細菌間に見られる緊密な相互作用の遺伝的基盤を明らかにし、新たな害虫制御法の開発に資することを目的としている。研究最終年にあたる本年度は、トランスポゾン挿入変異株のスクリーニングにより得られた13株の運動変異株につて、(1)軟寒天培地中および液体培地中における運動性の観察、(2)鞭毛形態の電子顕微鏡による観察、(3)Tn挿入部位のinverse PCRによる同定、(4)ホソヘリカメムシへの感染能力の調査を行った。(1)については、13株全てが軟寒天培地中で運動不全を示したが、英来たい培地中では4株が運動性を示した。(2)については(1)で運動性を示した4株では鞭毛の形成が観察されたが、液体中でも非運動性だった菌株のほとんどは鞭毛を欠いていた。(3)の調査では、1株を除いた12株全てにおいて運動性に関わる遺伝子のいずれかにTnが挿入されていることが明らかとなった。(4)では、液体培地中で運動性を示した4株以外はほとんど共生器官に感染することができないことが明らかとなり、共生細菌の鞭毛運動性がホソヘリカメムシ共生器官への定着に必須であることが明らかとなった。これらの結果については国内外の学会において発表を行った。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Efficient colonization of the bean bug Riptortus pedestris by an environmentally transmitted Burkholderia symbiont2013

    • Author(s)
      Yoshitomo Kikuchi
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 79 Pages: 2088-2091

    • DOI

      10.1128/AEM.03299-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyphyly of gut symbionts in stinkbugs of the family Cydnidae2012

    • Author(s)
      Takahiro Hosokawa
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 78 Pages: 4758-4761

    • DOI

      10.1128/AEM.00867-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel clade of alphaproteobacterial endosymbionts associated with stinkbugs and other arthropods2012

    • Author(s)
      Yu Matsuura
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 78 Pages: 4149-4156

    • DOI

      10.1128/AEM.00673-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symbiont-mediated insecticide resistance2011

    • Author(s)
      Kikuchi, Y., et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 109 Pages: 8618-8622

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1200231109

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 共生細菌の感染がホソへリカメムシ消化管の形態変化を引き起こす2013

    • Author(s)
      菊池義智
    • Organizer
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源科学部
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] 泳げ、Burkholderia!~ホソヘリカメムシ共生細菌は鞭毛を使って共生器官に辿り着く~2013

    • Author(s)
      大林翼
    • Organizer
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源科学部
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] カンシャコバネナガカメムシにおける内部共生系のキャラクタリーゼーション2013

    • Author(s)
      会田学
    • Organizer
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学生物資源科学部
    • Year and Date
      20130327-20130329
  • [Presentation] 共生細菌の鞭毛運動性がホソヘリカメムシ腸内への特異的感染に果たす役割2013

    • Author(s)
      大林翼
    • Organizer
      2012年度日本応用動物昆虫学会・日本昆虫学会共催北海道支部大会
    • Place of Presentation
      北海道大学総合博物館
    • Year and Date
      20130122-20130122
  • [Presentation] Symbiotic gut bacteria confer insecticide resistance2012

    • Author(s)
      Yoshitomo Kikuchi
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術大学(愛知)
    • Year and Date
      20120920-20120922
  • [Presentation] Insecticide resistance governed by endosymbiontic bacteria2012

    • Author(s)
      Yoshitomo Kikuchi
    • Organizer
      XXIV International Congress of Entomology
    • Place of Presentation
      Exco-Daegu Convention Center, Daegu (Korea)
    • Year and Date
      20120823-20120823
  • [Presentation] Bacterial flagellar motility plays a pivotal role in an insect-microbe gut symbiosis2012

    • Author(s)
      Tsubasa Ohbayashi
    • Organizer
      14th International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      Copenhagen(Denmark)
    • Year and Date
      20120814-20120819
  • [Presentation] Establishment of artificial symbiotic system between Escherichia coli and an insect2012

    • Author(s)
      Yoshiko Ishii
    • Organizer
      14th International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      Copenhagen(Denmark)
    • Year and Date
      20120814-20120819
  • [Presentation] Insecticide resistance by endosymbiotic bacteria2012

    • Author(s)
      Yoshitomo Kikuchi
    • Organizer
      7th International Symbiosis Society Congress
    • Place of Presentation
      Auditorium Maximum of the Jagiellonian University (Krakow, Poland)
    • Year and Date
      20120727-20120727
  • [Remarks] 環境生物機能開発研究グループ

    • URL

      http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-env/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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