| 研究課題/領域番号 |
22KJ3218
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| 補助金の研究課題番号 |
20J00505 (2020-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2020-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2023)
筑波大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
高島 勇介 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源研究センター, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 細胞内共生 / 有性生殖 / β-カロテン / 菌類ゲノム / バクテリアゲノム / Mortierella / 集団遺伝学 / Simple Sequence Repeat |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，菌類の遺伝的多様性および生殖隔離に菌類内生細菌が及ぼす影響を明らかにするため，有性生殖が内生細菌により阻害されるMortierella sugadairanaおよび近縁種を対象とし，内生細菌保有の有無に関連する宿主菌類の遺伝子変異の特定を目指す．これまでに行った内生細菌のゲノム解析より，宿主菌類の有性生殖阻害を示す細菌がカロテン合成関連遺伝子を持つことを見出した．内生細菌によるカロテン合成は宿主の生殖フェロモン生産に関わる可能性があるため，ゲノム情報を用いた集団遺伝構造解析を行うとともに内生細菌保有の有無に関連して宿主側のカロテン合成関連遺伝子に変異が生じていないかを検証する．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，有性生殖を阻害する内生細菌保有の有無に関連する宿主菌類の遺伝子変異の特定を目指している．昨年度は参照菌類ゲノムに対して，ショートリードをマッピングし，宿主菌類の遺伝子変異の探索を検討したが，同種または近縁種であると想定していた分離株から得られたショートリードの参照菌類ゲノムへのマッピング率が低かったことから断念した．本年度は，異なるアプローチとして，細菌保有株および非保有株の菌類ゲノムを対象に比較ゲノム解析を行い，特に菌類側のカロテン合成関連遺伝子について内生細菌の有無に関連した遺伝子変異の検出を目指した．細菌保有株の菌類ゲノム構築のため，カロテン合成関連遺伝子が確認されているBurkholderiaceae sp. YTM39s3EBに近縁な内生細菌を保有する8菌株についてナノポアシーケンスを行った．得られたナノポアロングリードおよび昨年度取得したショートリードを用いて，Masurcaによるハイブリットアセンブリまたはその過程で得られるショートリードにより校正されたロングリードを用いたmetaflyeによるアセンブリを行うことにより，菌類ゲノムの構築を行った．その結果，計8菌株について20-26コンティグ（約42-45 Mbp）からなる菌類ゲノム配列が得られた．また，解析した8菌株中7菌株について，metaflyeを用いたアセンブリ結果より，環状の完全長バクテリアゲノムと推定されるコンティグが，宿主菌類リードの除去といった工程を経ずに構築することができた．本年度は所属変更に伴う研究・解析環境の構築および研究材料を現所属へ寄託する手続きに時間を要したことから細菌非保有株の菌類ゲノム構築はできなかった．しかし，難易度が高い内生細菌保有株の菌類ゲノムが構築できたことから，内生細菌保有の有無に関連した宿主菌類の分子生態学的な比較を行う研究基盤が構築できたと考えている．
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