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2012 年度 実績報告書

昆虫ー細菌共生系における遺伝的基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22780051
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

菊池 義智  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (30571864)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード応用動物 / 昆虫 / 微生物 / 細菌 / カメムシ / 共生細菌 / Burkholderia
研究概要

多くの農業害虫はその体内に共生細菌を保持しており、緊密な相互作用を行っている。これら共生細菌は、食物(木質)の分解や栄養補償を行うなど、宿主の栄養代謝において極めて重要な役割を果たしている。これら共生細菌を制御することで食害の低減や害虫の成長・繁殖抑制を図りうると考えられるが、その研究はほとんどなされていない。本研究では、ホソヘリカメムシとそのBurkholderia共生細菌をモデル系として、昆虫-共生細菌間に見られる緊密な相互作用の遺伝的基盤を明らかにし、新たな害虫制御法の開発に資することを目的としている。研究最終年にあたる本年度は、トランスポゾン挿入変異株のスクリーニングにより得られた13株の運動変異株につて、(1)軟寒天培地中および液体培地中における運動性の観察、(2)鞭毛形態の電子顕微鏡による観察、(3)Tn挿入部位のinverse PCRによる同定、(4)ホソヘリカメムシへの感染能力の調査を行った。(1)については、13株全てが軟寒天培地中で運動不全を示したが、英来たい培地中では4株が運動性を示した。(2)については(1)で運動性を示した4株では鞭毛の形成が観察されたが、液体中でも非運動性だった菌株のほとんどは鞭毛を欠いていた。(3)の調査では、1株を除いた12株全てにおいて運動性に関わる遺伝子のいずれかにTnが挿入されていることが明らかとなった。(4)では、液体培地中で運動性を示した4株以外はほとんど共生器官に感染することができないことが明らかとなり、共生細菌の鞭毛運動性がホソヘリカメムシ共生器官への定着に必須であることが明らかとなった。これらの結果については国内外の学会において発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Efficient colonization of the bean bug Riptortus pedestris by an environmentally transmitted Burkholderia symbiont2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kikuchi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 79 ページ: 2088-2091

    • DOI

      10.1128/AEM.03299-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyphyly of gut symbionts in stinkbugs of the family Cydnidae2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hosokawa
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 78 ページ: 4758-4761

    • DOI

      10.1128/AEM.00867-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel clade of alphaproteobacterial endosymbionts associated with stinkbugs and other arthropods2012

    • 著者名/発表者名
      Yu Matsuura
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 78 ページ: 4149-4156

    • DOI

      10.1128/AEM.00673-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symbiont-mediated insecticide resistance2011

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, Y., et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 109 ページ: 8618-8622

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1200231109

    • 査読あり
  • [学会発表] 共生細菌の感染がホソへリカメムシ消化管の形態変化を引き起こす2013

    • 著者名/発表者名
      菊池義智
    • 学会等名
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] 泳げ、Burkholderia!~ホソヘリカメムシ共生細菌は鞭毛を使って共生器官に辿り着く~2013

    • 著者名/発表者名
      大林翼
    • 学会等名
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] カンシャコバネナガカメムシにおける内部共生系のキャラクタリーゼーション2013

    • 著者名/発表者名
      会田学
    • 学会等名
      第57回日本応用動物昆虫学会大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] 共生細菌の鞭毛運動性がホソヘリカメムシ腸内への特異的感染に果たす役割2013

    • 著者名/発表者名
      大林翼
    • 学会等名
      2012年度日本応用動物昆虫学会・日本昆虫学会共催北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学総合博物館
    • 年月日
      20130122-20130122
  • [学会発表] Symbiotic gut bacteria confer insecticide resistance2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kikuchi
    • 学会等名
      第28回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      豊橋技術大学(愛知)
    • 年月日
      20120920-20120922
  • [学会発表] Insecticide resistance governed by endosymbiontic bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kikuchi
    • 学会等名
      XXIV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Exco-Daegu Convention Center, Daegu (Korea)
    • 年月日
      20120823-20120823
  • [学会発表] Bacterial flagellar motility plays a pivotal role in an insect-microbe gut symbiosis2012

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ohbayashi
    • 学会等名
      14th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      Copenhagen(Denmark)
    • 年月日
      20120814-20120819
  • [学会発表] Establishment of artificial symbiotic system between Escherichia coli and an insect2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Ishii
    • 学会等名
      14th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      Copenhagen(Denmark)
    • 年月日
      20120814-20120819
  • [学会発表] Insecticide resistance by endosymbiotic bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Kikuchi
    • 学会等名
      7th International Symbiosis Society Congress
    • 発表場所
      Auditorium Maximum of the Jagiellonian University (Krakow, Poland)
    • 年月日
      20120727-20120727
  • [備考] 環境生物機能開発研究グループ

    • URL

      http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-env/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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