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太平洋島嶼国におけるファイトプラズマのゲノム疫学調査による感染機構多様性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0132
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

志柿 俊朗  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90825217)

研究分担者 前島 健作  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20726062)
宮崎 彰雄  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (70847748)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードファイトプラズマ / フィリピン / ソロモン諸島 / ブーゲンビル / LAMP法 / 分子疫学 / 遺伝的多様性 / ゲノム解析 / ソロモン / パプアニューギニア / ゲノム / 太平洋島嶼国 / LAMP
研究開始時の研究の概要

本研究では、太平洋島嶼国の農業生産上の脅威となっている昆虫媒介性病害ファイトプラズマ病に関して、(1)独自の高性能検出系を用いて、作物並びに周辺の中間宿主植物における感染状況を網羅的に解明し、(2)新たに開発した高効率ゲノムシーケンシング技術により、島嶼地域におけるファイトプラズマの遺伝的多様性を解明し、宿主範囲および伝染環を特定する。これらの結果をもとに(3)ファイトプラズマの多様性獲得の進化メカニズムを明らかにするとともに、多様性にもとづいた新たな観点での予防技術を開発することを目的とする。

研究実績の概要

2023年度より新型コロナウイルスによる渡航制限が緩和されたことにより、フィリピンおよびブーゲンビルにおける調査を実施することができた。また、ソロモン諸島も含めて各国の現地協力者に収集を依頼していたFTAカードまたは精製DNAによる植物サンプルについても受領し、解析を進めた。ソロモン諸島のサンプルでは新たに複数のサンプルにおいてファイトプラズマ陽性であることが確認された。また、感染しているファイトプラズマの詳細な遺伝子配列解析により、昨年得られていた陽性サンプルも含めて、互いに非常に近縁ではあるものの宿主ごとに区別できる可能性が示唆され、これまで知られていなかった感染環が明らかになりつつある。また、過去に感染報告のなかった植物においても陽性となる検体が得られており、新たな病害の発見につながる成果を出すことができた。これについても、さらなるサンプル収集と遺伝子配列解析を進めている。フィリピンのサンプルでも多数のファイトプラズマ陽性サンプルを得ることができており、これらについても遺伝子配列解析を進めている段階にある。
加えて、本研究計画の基盤となるLAMP法によるファイトプラズマのユニバーサル検出技術(種を問わず全てのファイトプラズマを検出できる技術)と、加熱のみによるきわめて簡易なDNA抽出技術を確立することができた。この成果により、インフラの整わない島嶼部などにおけるファイトプラズマ感染植物の検査が可能になり、本研究計画の遂行に役立つことが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現地への渡航が可能になったことにより、調査とサンプリングをきわめて順調に実施することができたため。また、得られたサンプルについてもファイトプラズマ陽性となるものを確保できており、それ以降の解析も順調に実施することができたため。

今後の研究の推進方策

今年度は解析に注力するとともに、ソロモン諸島では当初の想定以上に感染植物が得られているため、現地に渡航して重点的なサンプリングを計画している。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2024 2023 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Use of the 23S rRNA gene as a target template in the universal loop-mediated isothermal amplification (LAMP) of genomic DNA from phytoplasmas2024

    • 著者名/発表者名
      Akahori Mako、Miyazaki Akio、Koinuma Hiroaki、Tokuda Ryosuke、Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Maejima Kensaku、Namba Shigetou、Yamaji Yasuyuki
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 12 号: 5

    • DOI

      10.1128/spectrum.00106-24

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential mobile units drive the horizontal transfer of phytoplasma effector phyllogen genes.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Tokuda, Nozomu Iwabuchi, Yugo Kitazawa, Takamichi Nijo, Masato Suzuki, Kensaku Maejima, Kenro Oshima, Shigetou Namba, Yasuyuki Yamaji
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 14 ページ: 1132432-1132432

    • DOI

      10.3389/fgene.2023.1132432

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Target degradation specificity of phytoplasma effector phyllogen is regulated by the recruitment of host proteasome shuttle protein2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Masato、Kitazawa Yugo、Iwabuchi Nozomu、Maejima Kensaku、Matsuyama Juri、Matsumoto Oki、Oshima Kenro、Namba Shigetou、Yamaji Yasuyuki
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 25 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1111/mpp.13410

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enrichment of phytoplasma genome DNA through a methyl-CpG binding domain-mediated method for efficient genome sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      Nijo Takamichi、Iwabuchi Nozomu、Tokuda Ryosuke、Suzuki Takumi、Matsumoto Oki、Miyazaki Akio、Maejima Kensaku、Oshima Kenro、Namba Shigetou、Yamaji Yasuyuki
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 87 号: 3 ページ: 154-163

    • DOI

      10.1007/s10327-021-00993-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ファイトプラズマのエフェクターの水平伝播はトランスポゾン様配列PMUにより引き起こされる2024

    • 著者名/発表者名
      岩渕望・徳田遼佑・北沢優悟・鈴木拓海・宮﨑彰雄・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] PMUに座乗するファイロジェンの葉化誘導能の比較2024

    • 著者名/発表者名
      徳田遼佑・前島健作・岩渕望・北沢優悟・松本旺樹・鈴木誠人・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイトプラズマ病の LAMP 診断における検体に応じた簡易 DNA 抽出法の最適化2024

    • 著者名/発表者名
      赤堀 真子・宮崎 彰雄・鯉沼 宏章・徳田 遼佑・前島 健作・ 難波 成任・山次 康幸
    • 学会等名
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ黄萎病ファイトプラズマのファイロジェンに見出された特異な分解標的スペクトラム2024

    • 著者名/発表者名
      北沢 優悟・鈴木 誠人・岩渕 望・前島 健作・松山 樹立・ 松本 旺樹・大島 研郎・難波 成任・山次 康幸
    • 学会等名
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイロジェンの分解標的特異性はプロテアソーム関連因子との相互作用による制御を受ける2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 誠人・北沢 優悟・岩渕 望・前島 健作・松山 樹立・ 松本 旺樹・大島 研郎・難波 成任・山次 康幸
    • 学会等名
      令和6年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Target degradation specificity of a phytoplasma effector protein phyllogen is regulated by an ability to recruit host proteasome shuttle protein2023

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki, Nozomu Iwabuchi, Yugo Kitazawa, Maejima Kensaku, Juri Matsuyama, Oki Matsumoto, Kenro Oshima, and Shigetou Namba, Yasuyuki Yamaji
    • 学会等名
      24th Congress of the International Organization for Mycoplasmology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal transfer of phytoplasma effector phyllogen genes is driven by potential mobile units2023

    • 著者名/発表者名
      Nozomu Iwabuchi, Ryosuke Tokuda, Yugo Kitazawa, Takamichi Nijo, Masato Suzuki, Kensaku Maejima, Kenro Oshima, Shigetou Namba, Yasuyuki Yamaji
    • 学会等名
      24th Congress of the International Organization for Mycoplasmology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phytoplasmas: Plant pathogenic mycoplasma-like organisms2023

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Maejima
    • 学会等名
      24th Congress of the International Organization for Mycoplasmology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Whole genome information-based assessment of intraspecific relatedness of phytoplasmas2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Shigaki, Ryosuke Tokuda, Akio Miyazaki, Kensaku Maejima, Shigetou Namba, and Yasuyuki Yamaji
    • 学会等名
      55th Anniversary and Annual Scientific Conference of the Pest Management Council of the Philippines
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Breakthroughs in disease diagnostics through biotechnology2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Shigaki
    • 学会等名
      The Philippine Phytopathological Society Symposium on Biotech and Plant Breeding Innovations
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 全ゲノム情報の比較に基づくファイトプラズマの種内近縁性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      徳田遼佑・岩渕望・二條貴通・北沢優悟・鈴木誠人・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 効率的なゲノム解読に向けたファイトプラズマDNA濃縮系の構築2021

    • 著者名/発表者名
      二條貴通・鈴木拓海・岩渕望・徳田遼佑・松本旺樹・宮﨑彰雄・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アジサイ葉化病ファイトプラズマHP系統のドラフトゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓海・二條貴通・徳田遼佑・岩渕望・松本旺樹・宮﨑彰雄・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 媒介昆虫体内におけるファイトプラズマの局在・量的変動解析2021

    • 著者名/発表者名
      徳田遼佑・鯉沼宏章・魏薇・北沢優悟・二條貴通・宮﨑彰雄・前島健作・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 媒介昆虫の主要感染器官におけるファイトプラズマの感染過程の可視化2021

    • 著者名/発表者名
      鯉沼宏章・徳田遼佑・松本旺樹・北沢優悟・二條貴通・宮﨑彰雄・前島健作・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイトプラズマの花器官葉化誘導因子ファイロジェンの立体構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      北沢優悟・岩渕望・宮武秀行・徳田遼佑・鯉沼宏章・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 網羅的探索法による多様なファイロジェン遺伝子の同定2021

    • 著者名/発表者名
      岩渕望・北沢優悟・松本旺樹・鈴木拓海・鈴木寛人・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 葉化誘導能をもたないファイロジェングループと葉化誘導能を制御する1アミノ酸多型の特定2021

    • 著者名/発表者名
      松本旺樹・岩渕望・北沢優悟・鈴木拓海・鈴木誠人・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイトプラズマ研究の温故知新:治療薬の試験管内評価法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮﨑彰雄・前島健作・丹野和幸・北沢優悟・二條貴通・橋本将典・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイトプラズマ研究の温故知新:治療薬の試験管内スクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      前島健作・宮﨑彰雄・丹野和幸・鈴木拓海・鯉沼宏章・岩渕望・難波成任・山次康幸
    • 学会等名
      第48回日本マイコプラズマ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Universal detection and genome sequencing technologies for phytoplasmas toward elucidating their diversity and risks in the Pacific island countries2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Shigaki
    • 学会等名
      Emerging Phytoplasma Diseases and Molecular Diagnosis
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sampling and DNA extraction for phytoplasma detection from plants2021

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Maejima
    • 学会等名
      Emerging Phytoplasma Diseases and Molecular Diagnosis
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection by PCR and LAMP2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Miyazaki
    • 学会等名
      Emerging Phytoplasma Diseases and Molecular Diagnosis
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Universal detection and genome sequencing technologies for phytoplasmas toward elucidating their diversity and risks in the Pacific island coutries2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Shigaki1, Akio Miyazaki, Lolita M. Dolores, Fe Dela Cueva, Oki Matsumoto, Takumi Suzuki, Takamichi Nijo, Kensaku Maejima, Shigetou Namba, Yasuyuki Yamaji
    • 学会等名
      53rd Pest Management Council of the Philippines annual conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フィールドサンプルからの効率的なファイトプラズマゲノム解読系の構築2021

    • 著者名/発表者名
      二條 貴通・岩渕 望・徳田 遼佑・鈴木 拓海・松本 旺樹・宮﨑 彰雄・前島 健作・大島 研郎・難波 成任・ 山次 康幸
    • 学会等名
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] UNIVERSAL DETECTION AND GENOME SEQUENCING TECHNOLOGIES FOR PHYTOPLASMAS TOWARD ELUCIDATING THEIR DIVERSITY AND RISKS IN THE PACIFIC ISLAND COUNTRIES2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Shigaki, Akio Miyazaki, Lolita M. Dolores, Fe Dela Cueva, Oki Matsumoto1, Takumi Suzuki, Takamichi Nijo, Kensaku Maejima, Shigetou Namba, Yasuyuki Yamaji
    • 学会等名
      The Pest Management Council of the Philippines (PMCP) Anniversary and Scientific Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-12-25  

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