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2021 年度 実績報告書

植物感染性線虫の感染鍵遺伝子ARF5の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 20J10164
研究機関熊本大学

研究代表者

鈴木 れいら  熊本大学, 自然科学教育部, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
キーワード植物寄生性線虫 / 根こぶ形成 / シロイヌナズナ / 網羅的遺伝子発現解析
研究実績の概要

根こぶ形成におけるARF5を中心とした分子メカニズムの解析を試みた。研究計画通りに進んでおり、まず局所的なオーキシン合成と根こぶ形成の関係を明らかにするために解析を行った。その結果オーキシン合成酵素のYUC4が根こぶ形成時に発現上昇する事が分かった。さらに、yuc4変異体では線虫の成熟メスの数と卵塊数が減少し、卵塊形成時の根こぶのサイズが小さいことが分かった。また、yuc4では野生型に比べオーキシン量が減少していることも分かった。一方で、ARF5の発現には影響はなく、オーキシン合成とARF5は根こぶ形成においては独立した経路であることが示唆された。しかしながら根こぶ形成時の局所的なオーキシン合成が線虫の成熟に関与している可能性が高いことが示唆された。現在論文執筆中である。また、ARF5プロモーター解析の結果、根こぶにおけるARF5制御領域候補を3か所同定した。加えて、根こぶ形成時の遺伝子発現解析において、個体差を利用して発生誤差を補正することができる1細胞解析を応用した1根こぶ解析に挑戦した。7つのタイムポイントで計23個体の解析が終わり、最初期の根こぶ形成のトリガー遺伝子候補を30遺伝子と新規根こぶ形成関連遺伝子を10遺伝子同定した。現在解析中である。さらに、側根形成に関与しているPUCHII遺伝子と根こぶ形成との関係について解析を試みた。puchi-1変異体について線虫感染実験を行った結果、侵入数、根こぶ数、成熟メスの数、卵塊数に変化はなかった。しかし、根こぶ内部の観察の結果、puchi-1は野生型と比べ巨大細胞の形がいびつであることが分かった。さらに、PUCHIが極長鎖脂肪酸合成酵素のKCS1を介して巨大細胞の形態形成に関与していることが示唆された。以上のことはFrontiers in plant scienceに2021年9月にアクセプトされた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA
  • [国際共同研究] University of Montpellier(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      University of Montpellier
  • [雑誌論文] PUCHI Regulates Giant Cell Morphology During Root-Knot Nematode Infection in Arabidopsis thaliana2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Reira、Yamada Mizuki、Higaki Takumi、Aida Mitsuhiro、Kubo Minoru、Tsai Allen Yi-Lun、Sawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: ー

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.755610

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 植物感染性線虫の根こぶ形成におけるPUCHI遺伝子の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木れいら
    • 学会等名
      2021年度日本線虫学会第28回大会
  • [学会発表] 植物感染性線虫の根こぶ形成におけるPUCHI遺伝子の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木れいら
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
  • [図書] 第28回大会に参加して2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木れいら
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      日本線虫学会

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公開日: 2022-12-28  

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