生体分子の相互作用に基づいたマツ材線虫病発病機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23248024
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究代表者: 佐橋 憲生 独立行政法人森林総合研究所, 森林微生物研究領域, 領域長 (10202102)
• 研究分担者: 菊地 泰生 宮崎大学, 医学部, 准教授 (20353659) ; 秋庭 満輝 (独)森林総合研究所, 森林微生物研究領域, 主任研究員 (50353553) ; 神崎 菜摘 (独)森林総合研究所, 森林微生物研究領域, 主任研究員 (70435585) ; 横井 寿郎 (独)森林総合研究所, 森林微生物研究領域, 主任研究員 (60378867) ; 渡辺 敦史 (渡邊 敦史) 九州大学, 農学研究科, 准教授 (10360471) ; 平尾 知史 (平尾 知士) (独)森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (90457763) ; 二井 一禎 京都大学, 農学研究科, 教授 (50165445) ; 植田 充美 京都大学, 農学研究科, 教授 (90183201) ; 竹内 祐子 京都大学, 農学研究科, 助教 (80452283) ; 山田 利博 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30332571) ; 楠本 大 東京大学, 農学生命科学研究科, 講師 (80540608) ; 長谷川 浩一 中部大学, 応用生物学部, 講師 (10609837)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 49,790千円 (直接経費: 38,300千円、間接経費: 11,490千円); 2013年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円); 2012年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円); 2011年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
• キーワード: マツ材線虫病 / マツノザイセンチュウ / 発病機構 / 生体分子 / 感染症 / 宿主－寄生者相互作用 / 網羅的解析 / マツ林線虫病 / 宿主-寄生者相互作用

研究概要

マツ材線虫病の発病機構を明らかにするため、病原線虫であるマツノザイセンチュウの病原性に関わる要因、宿主植物であるマツ類の抵抗性／感受性に関わる要因について、組織学的、分子生物学的手法を用いて研究を行った。マツノザイセンチュウのゲノムが解読されたのに加え、病原線虫、宿主であるマツ双方において発病に関係すると考えられる多くの要因が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Integrative diagnosis of the needle nematode Longidorus jonesi affecting forest in soutern Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Palomares-Rius, J.E., Kikuchi, T., Cantalapiedra-Navarrete, C., and Castillo, P.
  • 雑誌名: Forest Pathology 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signatures of adaptation to plant parasitism in nematode genomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Bird, D.M., Jones, J.T., Opperman, C.H., Kikuchi, T., and Danchin, E.G.
  • 雑誌名: Parasitology ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] The genome and life-stage specific transcriptomes of Globodera pallida elucdate key aspects of plant parasitism by a cyst nematode (2014)
  • 著者名/発表者名: Cotton, J., Lilley, C., Jones, L., Kikuchi, T., Reid, A., Thorpe, P., Tsai, I., Beasley, H., Blok, V., Cock, P., Eves-van den Akker, S., Holroyd, N., Hunt, M., Mantelin, S., Naghra, H., Pain, A., Palomares-Rius, J., Zarowiecki, M., Berriman, M., Jones, J., and Urwin, P.
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 15巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterisation of the transcriptome of Aphelenchoides besseyi and identification of a GHF 45 cellulase (2014)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, T., Helder, J., Cock, P.J., and Jones, J.T.
  • 雑誌名: Nematology 巻: 16巻 ページ: 99-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of histological responses and tissue damage expansion between rsistant and susceptible Pinus thunbergii ifected with pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus (2014)
  • 著者名/発表者名: Kusumoto, D., Yonemichi, T., Inoue, H., Hirao, T., Watanabe, A., and Yamada, T.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 19巻 ページ: 285-294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and evoltion of Glycoside Hydrolase Family 45 cellulases in Nematodes and Fungi (2014)
  • 著者名/発表者名: Palomares-Rius, J.E., Hirooka, Y., Tsai, I.J., Masuya, H., Hino, A., Kanzaki, N., Jones, J.T., and Kikuchi, T.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 14巻 ページ: 69-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bursaphelenchus niphades n. sp. (Tylenchina : Aphelenchoididae) amensally associated with Niphades variegatus (Roelofs) (Coleoptera: Curculionidae) (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Tanaka, R., Akiba, M., Aikawa, T., Maehara, N., Takeuchi, Y., Kanzaki, N.
  • 雑誌名: Nematology 巻: 16巻 ページ: 259-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signatures of adaptation to plant parasitism in nematode genomes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bird, D.M., Jones, J.T., Opperman, C.H., Kikuchi, T., and Danchin, E.G.
  • 雑誌名: Parasitology 巻: 無し 号: S1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1017/s0031182013002163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterisation of the transcriptome of Aphelenchoides besseyi and identification of a GHF 45 cellulase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, T., Helder, J., Cock, P.J., and Jones, J.T.
  • 雑誌名: Nematology 巻: 16 号: 1 ページ: 99-107
  • DOI: 10.1163/15685411-00002748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of histological responses and tissue damage expansion between resistant and susceptible Pinus thunbergii infected with pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilu (2014)
  • 著者名/発表者名: Kusumoto, D., Yonemichi, T., Inoue, H., Hirao, T., Watanabe, A., and Yamada, T.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 19 号: 2 ページ: 285-294
  • DOI: 10.1007/s10310-013-0417-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pine Wood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus (2013)
  • 著者名/発表者名: Futai, K.
  • 雑誌名: Annual Review of Phytopathology 巻: 51巻 ページ: 61-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] REAPR : a universal tool for genome assembly evalution (2013)
  • 著者名/発表者名: Hunt, M., Kikuchi, T., Sanders, M., Newbold, C., Berriman, M., and Otto, T.D.
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 14巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Top 10 plant-parasitic nematodes in molecular plant pathology (2013)
  • 著者名/発表者名: Jones, J.T., Haegeman, A., Danchin, E.G.J., Gaur, H.S., Helder, J., Jones, M.G.K., Kikchi, T.,Manzanilla-Lopez,R., Palomares-Rius, J.E., Wesemael, W.M.L., and Perry, R.N.
  • 雑誌名: Molecular Plant Pathology 巻: 14巻 ページ: 946-961
  • 査読あり
• [雑誌論文] The genome and transcriptome of Haemonchus contortus, a key model parasite for drug and vaccine discovery (2013)
  • 著者名/発表者名: Laing, R., Kikuchi, T., Martinelli, A., Tsai, I., Beech, R., Redman, E., Holroyd, N., Bartley, D., Beasley, H., Britton, C., Curran, D., Devaney, E., Gilabert, A., Hunt, M., Jackson, F., Johnston, S., Kryukov, I., Li, K., Morrson, A., Reid, A., Sargison, N., Saunders, G., Wasmuth, J., Wolstenholme, A., Berriman, M., Gilleard, J., and Cotton, J.
  • 雑誌名: Genome Biology 巻: 14巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Omics fields of study related to plant-parasitic nematodes (2013)
  • 著者名/発表者名: Palomares-Rius, J.E., and Kikuchi, T.
  • 雑誌名: Journal of Integrated OMICS 巻: 3巻 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pine Wilt Disease caused by Bursaphelenchus xylophilus, a new disease threatening Spaish forests (2013)
  • 著者名/発表者名: Palomares-Rius, J.E., and Kikuchi, T.
  • 雑誌名: Vida Rural 巻: 358巻 ページ: 74-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretome analysis of the pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus reveals the tagled roots of parasitism and its potential for molecular mimicry (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya, R., Morisaka, H., Kikuchi, T., Takeuchi, Y., Ueda, M., Futai, K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Making headway in undestanding pine wilt disease : What do we peceive in the post genomic era? (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya, R., Morisaka, H., Takeuchi, Y., Futai, K., Ueda, M.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 116巻 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Summrizing Specific Profiles in Illumina Sequencing from Whole-Genome Amplified DNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsai, I.J., Hunt, M., Holroyd, N., Huckvale, T., Berriman, M., and Kikuchi, T.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: in press 号: 3 ページ: 243-254
  • DOI: 10.1093/dnares/dst054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of bacterial communities associated with the pine sawyer beetle Monochamus galloprovincialis, the insect vector of the pinewood nematode Bursaphelenchus xylophilus (2013)
  • 著者名/発表者名: Vicente, C.S.L., Nascimento, F., Espada, M., Barbosa, P., Hasegawa, K., Mota, M. and Oliveira, S.
  • 雑誌名: FEMS Micrbiology Letters 巻: 347巻 ページ: 130-139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pinewood nematode-associated bacteria contribute to oxidative stress rstance of Bursaphelenchus xylophilus (2013)
  • 著者名/発表者名: Vicente, C.S.L., Ikuyo, Y., Mota, M., Hsegawa, K.
  • 雑誌名: BMC Mcrobiology 巻: 13巻 ページ: 299-299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Making headway in understanding pine wilt disease : What do we perceive in the postgenomic era? (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Shinya, Hironobu Morisaka, Yuko Takeuchi, Kazuyoshi Futai, Mitsuyoshi Ueda
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 116 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secretome Analysis of the Pine Wood Nematode Bursaphelenchus xylophilus Reveals the Tangled Roots of Parasitism and Its Potential for Molecular Mimicry (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya R, Morisaka H, Kikuchi T, Takeuchi Y, Ueda M, Futai K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: なし 号: 6 ページ: e67377-e67377
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0067377
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mortality of shaded pine trees inoculated with virulent and less-virulent isolates of pine wood nematodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanzaki, N., Tanaka, R. and Sahashi, N.
  • 雑誌名: Environmental Etomology 巻: 41巻 ページ: 828-832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteization of resistance to pine wood nematode infection in Pinus thunbergii using suppression subtractive hybridization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirao T, Fukatsu E, Watanabe A.
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 12巻 ページ: 13-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a set of inbred strains of the pine wood nemaode, Bursaphelenchus xylophilus (Aphelenchida : Aphelenchoididae), and evdence of their varying levels of virulence (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya R., Takeuchi, Y., Ichimura, K., Takemoto, S., Futai, K.
  • 雑誌名: Applied Entomology and Zoology 巻: 47巻 ページ: 341-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple and quick methods for nematode DNA preparation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, R., Kikuchi, T., Aikawa, T., and Kanzaki, N.
  • 雑誌名: Applied Entmology and Zoology 巻: 47巻 ページ: 291-294
  • NAID: 40019400664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virlence of Bursaphelenchus xylophilus islated from naturally infested pine forests to five resistant families of Pinus thunbergii (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiba, M., Ishihara, M., Sahashi, N., Nakmura, K., Ohira, M. and Toda, T.
  • 雑誌名: Plant Disease 巻: 96巻 ページ: 249-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mortality of shaded pine trees inoculated with virulent and less-virulent isolates of pine wood nematodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Kanzaki, Ryusei Tanaka and Norio Sahashi
  • 雑誌名: Environmental Entomology 巻: 41 号: 4 ページ: 828-832
  • DOI: 10.1603/en12031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecology of Armillaria species on conifers in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, E., Ota, Y., Hattori, T., Sahashi, N., and Kikuchi, T.
  • 雑誌名: Forest Pathoogy 巻: 41巻 ページ: 429-437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Bursaphelenchus xylophilus from old discs of dead Pinus armandii var. amamiana trees using a new detection kit (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanetani, S., Kikuchi, T., Akiba, M., Nakmura, K., Ikegame, H., and Tetsuka, K.
  • 雑誌名: Forest Pathology 巻: 41巻 ページ: 387-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic Insights into the Origin of Parasiism in the Emerging Plant Pathogen Bursaphelenchus xylophilus (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, T., Cotton, J.A., Dalzell, J.J., Hsegawa, K., Kanzaki, N., McVeigh, P., Takanashi, T., Tsai, I.J., Assefa, S.A., Cock, P.J.A., Otto, T.D., Hunt, M., Reid, A.J., Sanchez-Flores, A., Tsuchihara, K., Yokoi, T., Larsson, M.C., Miwa, J., Maule, A.G., Sahashi, N., Jones, J.T., and Berriman, M.
  • 雑誌名: PLoS Pathgens 巻: 7巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] 材線虫病抵抗性アカマツにおけるマツノザイセンチュウの移動パターン (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井優一・山田利博
  • 雑誌名: 樹木医学研究 巻: 15巻 ページ: 107-108
  • NAID: 110009627318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic insights into the origin of parasitism in the emerging plant pathogen Bursaphelenchus xylophilus (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, T., Cotton, J., Dalzell, J.J., Hasegawa, K., Kanzaki, N., McVeigh, P., Takanashi, T., Tsai, I.J., Assefa, S.A., Cook, P.J.A., Otto, T.D., Hunt, M., Reid, A.J., Sanchez-Flores, A., Tsuchihara, K., Yokoi, T., Larsson, M.C, Miwa, J., Maule, A.G., Sahashi, N., Jones, J.T., Berriman, M.
  • 雑誌名: PloS Pathogens 巻: 7 号: 9 ページ: e1002219-e1002219
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1002219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virulence of Bursaphelenchus xylophilus Isolated from Naturally Infested Pine Forests to Five Resistant Families of Pinus thunbergii (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuteru Akiba, Makoto Ishihara, Norio Sahashi, Katsunori Nakamura
  • 雑誌名: Plant Disease 巻: 96(2) 号: 2 ページ: 249-252
  • DOI: 10.1094/pdis-12-10-0910
  • 査読あり
• [雑誌論文] 材線虫病抵抗性アカマツにおけるマツノザイセンチュウの移動パターン.樹木医学研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松井優一・山田利博
  • 雑誌名: 樹木医学研究 巻: 15(3) ページ: 107-108
• [学会発表] RAD-seqを用いたマツノザイセンチュウ組み換え近交系の重要形質関連遺伝子群の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤徹朗・金子彰・八杉公基・本庄三恵・永野惇・工藤洋・森一樹・久原哲・二井一禎・竹内祐子
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 病原力が異なるマツノザイセンチュウ系統間での酸化ストレス耐性の差異 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浴野泰甫・加藤徹朗・金子彰・竹内祐子
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 埼玉
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 組み換え近交系を用いたマツノザイセンチュウにおける重要形質のゲノム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤徹朗・金子彰・本庄三恵・永野惇・工藤洋・森一樹・菊地泰生・久原哲・二井一禎・竹内祐子
  • 学会等名: 第58回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] A Time-Course Comparative Microarray Analysis of Different Genotypes in Japanese Black Pine (Pinus thunbergii) during Attack By Virulent Nematode (Bursaphelenchus xylophilus) and Avirulent Nematode (B. mucronatus) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirao,T., Watanabe, A.
  • 学会等名: Plant and Animal Genome XXII
  • 発表場所: サンディエゴ
  • 年月日: 2014-01-13
• [学会発表] マツ材線虫病抵抗性クロマツと感受性クロマツの解剖学的比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 楠本 大
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
• [学会発表] 房総半島におけるヒメコマツ実生苗のマツ材線虫病抵抗性について (2013)
  • 著者名/発表者名: 軽込 勉
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
• [学会発表] 千葉県の海岸砂地と内陸畑土でのマツノザイセンチュウ接種試験による生存率の関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原一成
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
• [学会発表] Comparison of gene expression profiles between resistance and susceptibility in Pinus thunbergii to pine wood nematode infection (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirao T.
  • 学会等名: Abstracts 3rd Meeting of IUFRO Working Unit 7.03.12 "Alien invasive species and international trade"
• [学会発表] The resistance factors of Japanese red pines to pine wilt disease. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui Y．
  • 学会等名: Abstracts 3rd Meeting of IUFRO Working Unit 7.03.12 "Alien invasive species and international trade"
• [学会発表] プロテオームデータ処理のこれまでとこれから (2012)
  • 著者名/発表者名: 新屋良治
  • 学会等名: バイオアナリシスシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] マツ材線虫病抵抗性アカマツにおける抵抗性要因 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井優一
  • 学会等名: 樹木医学会17回大会
• [学会発表] Pathogenicity of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, revealed by proteomic analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Futai, Ryoji Shinya, Yuko Takeuchi, Mitsuyoshi Ueda
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Frontiers in Agriculture Proteome Research-Contribution of proteomics technology in agricultural sciences
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center(EPOCHAL)(つくば)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] マツノザイセンチュウ研究の新たな展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新屋良治
  • 学会等名: 日本線虫学会第19回大会公開シンポジウム『線虫学のパイオニアから学ぶサイエンスのこれから』
  • 発表場所: 京都市国際交流会館(京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] A Time-Course Comparative Microarray Analysis of Different Genotypes in Japanese Black Pine (Pinus thunbergii) during Attack By Virulent Nematode (Bursaphelenchus xylophilus)
  • 著者名/発表者名: Hirao,T., Watanabe, A.
  • 学会等名: Plant and Animal Genome
  • 発表場所: サンディエゴ
• [学会発表] Bacterial flora and its association with the pine wood nematode (Bursaphelenchus xylophilus).
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Futai, K., Takeuchi, Y.
  • 学会等名: IUFRO 2013 -Pine Wilt Disease Conference
  • 発表場所: Braunschweig, Germany
• [学会発表] Whole genome resequencing and SNP detection toward understanding population structure and parasitism of Bursaphelenchus xylophilus
  • 著者名/発表者名: Paromares-Rius, J.E., 金子彰・田中龍聖・秋庭満輝・竹内祐子・菊地泰生
  • 学会等名: 日本線虫学会第21回大会
  • 発表場所: 唐津
• [図書] 「生活環境と森林病害」、南基泰・山木昭平編環境生物学序論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 風媒社
  • 出版者: 風媒社
• [図書] Chapter 6. Pine Wilt Disease and Other Nematode Diseases. pp. 115-127. In: Infectious Forest Diseases. Gonthier, P., Nicolotti, G. (Eds.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamata, N., Takeuchi, Y
  • 総ページ数: 622
  • 出版者: CABI Book
• [図書] 「生活環境と森林病害」、南基泰・山木昭平 編 環境生物学序論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川浩一
  • 総ページ数: 259
  • 出版者: 風媒社
• [図書] Chapter 6. Pine Wilt Disease and Other Nematode Diseases. Pp. 115-127 In: Infectious Forest Diseases. Gonthier, P., Nicolotti, G. (Eds.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamata, N., Takeuchi, Y.
  • 総ページ数: 672
  • 出版者: CABI Book
• [図書] 「線虫が切り拓く生物学 ―そしてモデル生物から非モデル生物へ」、二井一禎・竹内祐子・山崎理正編微生物生態学への招待森をめぐるミクロな世界 ‐ (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川浩一
  • 出版者: 京都大学学術出版
• [図書] 「第13章 感染しても枯れない? ―白黒つかないマツと線虫の関係」、二井一禎・竹内祐子・山崎理正(編)微生物生態学への招待 ―森をめぐるミクロな世界 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内祐子
  • 出版者: 京都大学学術出版会