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2017 年度 実施状況報告書

植物感染性線虫を用いた分子遺伝学的研究手法の確立と展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K14757
研究機関熊本大学

研究代表者

澤 進一郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード植物感染性線虫
研究実績の概要

本研究では、植物感染性線虫の感染過程において、線虫側で働く遺伝子を同定するために必要な分子遺伝学的解析技術を確立すると共に、新しい線虫培養法の確立も目指す。これまで、線虫培養にトマトをエサとして用いていたが、トマトは大型で無菌栽培できず、培養中の線虫のコンタミの恐れもあるため、野生型線虫1系統のみを維持するにとどまっていた。本研究では、スクリーニングなどにより得る多系統の線虫を維持・管理する必要があるため、大型トマトを使わず、閉鎖系(プレート内)で線虫が培養、維持できる新しい系を確立する。一方、我々は、線虫のCLE遺伝子を含めた様々なエフェクター遺伝子が植物への感染に関与することを明らかとしているが、本研究では、線虫遺伝子の線虫内でのノックダウンや過剰発現等の遺伝子操作に加え、線虫突然変異体のスクリーニングを可能にする系を確立し、線虫側の遺伝子機能解析を行う。
植物ホルモン非存在下で地上部の影響を排除した切断根を培養することが可能なマメ科植物の西洋ミヤコグサ由来のスーパールートは、寒天培地上でも、液体培地中でも成長旺盛で、無限に根を形成し続けることが知られている。これまでに、我々は、スーパールートにもサツマイモネコブセンチュウが感染可能であることを見いだした。また、この線虫感染スーパールートを用いて、寒天培地で増殖が可能であることを明らかにした。このことから、センチュウ類の新たな培養系が確立できたと考えている。

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

今年度、我々は、スーパールートにもサツマイモネコブセンチュウが感染可能であることを見いだした。また、この線虫感染スーパールートを用いて、寒天培地で増殖が可能であることを明らかにした。このことから、センチュウ類の新たな培養系が確立できたと考えている。

今後の研究の推進方策

サツマイモネコブセンチュウ側の遺伝子レベルでの研究が、未だに進んでいない。これまでに、センチュウを感染させた植物内で、RNA sequenceを行い、感染過程に応じて、植物体とセンチュウ体のRNAを同時にシーケンスしていることから、この解析から行い、どのような感染ステージにおいてどのようなセンチュウ遺伝子が機能するか予想することを行う。

次年度使用額が生じた理由

本研究では、植物感染性線虫を用いた分子遺伝学的研究手法の確立と展開を目指しているが、熊本地震の影響で植物育成補助を行う研究補助員の雇用が遅れたことにより、線虫遺伝子の機能を調査するための、ノックダウンや過剰発現等の遺伝子操作、線虫の変異体のスクリーニングの系の確立が遅れた為全体的に研究遂行が遅れている。現在は、実験系の確立は終了し、30年度、研究補助員の雇用により機能解析を完遂する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A collection of mutants for CLE-peptide-encoding genes in Arabidopsis generated by CRISPR/Cas9 mediated gene targeting2017

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T., Yamaguchi, Y., Yoshimura, M., Imamura, Y., Shimaoka, C., and Sawa, S.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 58 ページ: 1848-1856

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Root-knot and cyst nematodes activate procambium-associated genes in Arabidopsis roots.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, Y., Suzuki, R., Cabrera J., Nakagami, S., Sagara, T., Ejima C., Sano, R., Aoki, Y., Olmo, R., Kurata, T., Obayashi T., Demura, T., Ishida, T., Escobar, C., and Sawa, S
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 8 ページ: 1195

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物感染性線虫の植物感染に関わるホルモンの役割2017

    • 著者名/発表者名
      澤 進一郎
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of gall development during plant parasitic nematode, M. incognita infection2017

    • 著者名/発表者名
      澤 進一郎
    • 学会等名
      GDRI meeting 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Release of novel root-knot nematode attractants through seed coat mucilage extrusion2017

    • 著者名/発表者名
      澤 進一郎
    • 学会等名
      International workshop on Plant Parasitic Nematode in Kumamoto
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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