2021 年度研究成果報告書

遺伝子発現の時空間的変動に基づくファイトプラズマの昆虫適応機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K22577
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	基金
審査区分	0602:生産環境農学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	鯉沼宏章東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (00884686)
研究期間 (年度)	2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード	ファイトプラズマ / 昆虫媒介
研究成果の概要	本研究では、培養系が確立されていない植物病原細菌ファイトプラズマの昆虫組織における遺伝子発現変動解析を実施した。昆虫1個体から解剖した組織ごとの遺伝子発現解析系を構築し、本系を利用してファイトプラズマ遺伝子の経時的な発現解析を行うことで、昆虫体内で発現変動の特徴的なファイトプラズマ遺伝子を複数見出した。さらに、植物体内でファイトプラズマが分泌し、昆虫誘引に関わるエフェクターについて機能解析を行い、1アミノ酸の変異がエフェクターの機能を決定していること、およびユビキチンを介さずに標的タンパク質をプロテアソームへと輸送し分解していることを明らかにした。
自由記述の分野	植物病理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ファイトプラズマのライフサイクルにおいて、媒介昆虫を介した感染植物から他植物への伝搬は極めて重要である。本研究では昆虫組織ごとのファイトプラズマ遺伝子発現解析系を構築したが、これはファイトプラズマの昆虫媒介機構を解析する上で基盤的な役割を果たすツールである。また、本系を利用して発現変動の特徴的なファイトプラズマ遺伝子を複数特定したことから、昆虫組織における適応戦略の解明に繋がる。さらに昆虫誘引に関わるエフェクターの標的タンパク質分解メカニズムが明らかになったことで、植物と昆虫を行き来するファイトプラズマのライフサイクルの包括的な理解に寄与することが期待される。