| 研究領域 | 進化の制約と方向性 ～微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
18H04822
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
晝間 敬 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20714504)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 微生物進化 / 共生菌 / 寄生菌 / シロイヌナズナ / Colletotrichum / 遺伝子発現揺らぎ / 植物感染糸状菌 / 共生 / 寄生 / 進化 / 揺らぎ / 糸状菌 / 病原菌 / リン欠乏 |
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| 研究実績の概要 |
Colletotrihcum属のspaethianumクレードに属する糸状菌は、世界中の多様な植物種から単離されており、アブラナ科植物であるシロイヌナズナに対して共生から寄生と対照的な感染戦略を有することが申請者の昨年度の研究から判明している。これら多彩な感染戦略をとるColletotrihcum株の全ゲノム情報をPacbioおよびIlluminaシーケンスにより取得して、植物に感染中の時系列トランスクリプトーム解析を行った。その結果、共生型菌もしくは寄生型菌のみがそれぞれの感染ステージに特異的に発現誘導させる植物・菌それぞれの遺伝子群の絞り込みに成功した。さらに、その中で機能未知の菌の二次代謝物クラスターが寄生型菌による寄生性発揮に重要であることを見いだした。一方で、共生型菌の感染時にはその発現が認められなかった。興味深いことに、二次代謝物の遺伝子発現は寄生時の感染ステージに特異的に強く誘導されていたものの、菌個体での大きな揺らぎが認められた。一方で、そのアウトプットである植物に対する寄生性は安定的に認められたことから、遺伝子発現揺らぎが安定的な寄生性発揮に重要な役割を担っているという予想外の仮説が浮かび上がってきた。遺伝子発現揺らぎを生み出す制御基盤を理解していくことが今後重要となる。さらに、様々な植物変異体を活用することで、共生型C. tofieldiaeに特定の選択圧を人工的に与え続ける実験を行ったところ、共生能が有意に低下したC. tofieldiae株の同定に至った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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