研究課題/領域番号 |
17K08199
|
研究機関 | 熊本保健科学大学 |
研究代表者 |
山口 泰華 熊本保健科学大学, 保健科学部, 研究員 (90448522)
|
研究分担者 |
田中 聡 熊本保健科学大学, 保健科学部, 准教授 (10321944)
|
研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
キーワード | 植物 / 線虫 |
研究実績の概要 |
本実験計画では、植物寄生性線虫の寄生機構の解明のため、線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出と、線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解 析法の構築を行う事を目指した。これらの研究成果があげられれば、農業分野において、線虫の食害を抑制できる新規のコンパニオンプランツを作出することが可能になる。 植物寄生性線虫は植物の根に入り込み、エフェクタータンパク質と呼ばれる因子を植物細胞に吐きかけて、植物細胞を栄養豊かな多核細胞へと誘導する。研究代表者は、これまでに多核細胞の誘導された線虫の巣(ネコブセンチュウでは根瘤)のRNAシーケンス解析から、多核細胞は植物幹細胞の性質をもつことを解明した。 本実験計画では、平成29年度から、線虫の生存に必要な遺伝子の同定とその遺伝子のsg-RNAを発現する植物の作出を行い、さらに線虫の誘導する植物 幹細胞の細胞系譜解析法の構築を行うための準備を始める計画であった。しかし、平成29年5月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転したため、まずは申請者が自ら線虫や植物の維持を行うことが必要となった。平成30年度は、昨年度より構築を行ってきた線虫を回収システムの改良を行った。また、本計画の線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析法の構築を遂行するには、エフェクター因子の植物内での検出が必要であるが、そのエフェクタータンパク質(16D10)の検出のための抗体作成が完了したので、その力価の検定を行った。
|
現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
申請者は、平成29年5月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転した。そのため、平成29年度は、新しい研究室の実験環境の整備のために多くの時間と労力を必要とした。本実験計画では、植物感染性の線虫および宿主植物であるシロイヌナズナを使う。まず、線虫の感染実験を行うのに十分な 線虫の維持ができることが必要条件なので、線虫の維持・回収を行うための準備を行った。線虫の維持には、トマトを育て、その根に線虫を感染させ、増殖した 線虫を回収するというステップが必要になるが、専任の技術補佐員もいないので、申請者がひとりですべての作業をこなすために、新規の線虫感染・回収システムの構築が必要となった。また、線虫専用の実験器具や植物用試薬の購入も行った。線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析に必要な抗体について、線虫を試料としての免疫組織染色及びwestern blot法を行った。しかし、予想される染色パターン並びにバンドは検出されなかった。また、線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出については、遺伝子改変植物の作出のための学内承認審査がまだ通らないため、植物育成や遺伝子改変用ベクターの準備までで止まっている。 以上のように、実験環境の整備は整いつつあるが、本研究の進捗状況は上記の理由から遅れを生じている。
|
今後の研究の推進方策 |
線虫の誘導する植物幹細胞の細胞系譜解析のために必要な抗体は、力価の問題でのため期待する組織染色には不向きであった。そのため、多核細胞の細胞系譜解析には、多核細胞特異的に蛍光を発するような遺伝子改変植物の作出等、新たな工夫が必要である。しかし、遺伝子改変植物の取り扱いには学内承認審査が必要となるため、線虫遺伝子を破壊できるsg-RNAを発現する植物の作出と合わせて、学内審査が通るように努力する予定である。 一方で、線虫の吐き出すエフェクター因子の一つ16D10については、最も研究が進んでおり、これが根瘤形成においてのキーファクターであること、この植物CLE様因子がホスト植物のSCL(Scarecraw-like)-6とSCL-21に結合することが報告されている。また、植物CLEペプチドは12~14アミノ酸のごく小さいペプチドであり、植物内で細胞間に分散すると推測されることから、16D10も線虫の周辺に分散すると考えられ、その影響力は植物側のSCLの分布に依存すると考えられる。すなわち、SCL-6やSCL-21を発現する細胞が、多核細胞へと分化する予定細胞であると考えられる。そこで今後の研究推進方策として、SCL-6とSCL-21の植物内での分布様式をWhole mount in situ hybridization法にて解析する予定である。
|
次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者は、平成29年5月より熊本大学理学部から熊本保健科学大学の保健科学部に移転したため、当初予定していた実験にすぐには着手することができな くなった。また、本学はこれまで植物を資材として研究活動をすることがなかったので、遺伝子改変植物の作成承認には時間がかかっている。平成30年度は昨年に引き続き、研究室の実験環境の整備を含めて研究遂行をしたため、上記実験計画は次年度以降にずれ込んで実施することにした。
|