寄生性線虫の感染によって誘導される植物細胞の細胞質分裂・核分裂脱制御の分子機構

• 研究課題/領域番号: 24687005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: BARTLEM DEREK (GOTO DEREK) 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40419205)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2014年度)
• 配分額: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2012年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 寄生性線虫 / 核分裂 / タバコBY－2細胞 / 植物細胞分化 / 植物 / BY-2細胞

研究概要

本研究では既に，ネコブセンチュウの感染の初期過程を再現・解析するための実験系として，タバコBY-2培養細胞へのマイクロインジェクションによるエフェクターアッセイ系を開発している。このアッセイ系を用いた解析により，ネコブセンチュウの分泌物が植物細胞を操作していること，また，この分泌物が植物細胞に直接注入される必要があることを見いだしている。このことは，このエフェクターが細胞膜上のレセプター等を介して機能するのではなく，宿主植物の細胞内に入り込んで機能することを示唆する。ネコブセンチュウのもつmicroRNAを解析した結果から植物寄生性センチュウ，ネグサレセンチュウとネコブセンチュウに共通のmicroRNA，およびネコブセンチュウに特異的なものを同定している。一方，上記アッセイ系により９０塩基からなるRNA分子を見いだしており，その塩基配列および２次構造等から，このRNAが植物細胞内で機能すると考えられた。この９０塩基のRNAについて，その作用機作を解明するため，誘導的過剰発現系を用いた解析を行った。さらに，このRNAをミヤコグサ形質転換根に導入し，根の成長や生理機能，および核の分裂に対する効果を解析した。
なお、2013年度途中に、姓をGotoからBartlemに変更した。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度の研究費の使用計画

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Vascularization and nutrient delivery at root-knot nematode feeding sites in host roots. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bartlem, D.G., Jones, M.G., Hammes, U.Z.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 65 号: 7 ページ: 1789-1798
  • DOI: 10.1093/jxb/ert415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust in vitro assay system for quantitative analysis of parasitic root-knot nematode infestation using Lotus japonicas. (2014)
  • 著者名/発表者名: Amin A.N., Hayashi, S., Bartlem, D.G.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: --
  • 査読あり
• [雑誌論文] Not to be suppressed? Rethinking the host response at a root-parasite interface. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, D.B., Miyazawa, H., Mar, J.C., Sato, M.
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 213 ページ: 9-17
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2013.08.004
  • 査読あり
• [学会発表] A genetic pathway for regulation of the vascular interface with nematode-induced giant cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, Derek
  • 学会等名: 3rd International Conference of Plant Vascular Biology
  • 発表場所: Rantaouisto Conference Center (Helsinki, Finland)
• [学会発表] A novel system to investigate parasitic nematode secretion activity in plant cells (2012)
  • 著者名/発表者名: GOTO DEREK
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture
  • 発表場所: Murdoch University (Australia)