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2014 年度 実施状況報告書

なぜ線虫が巨木を枯らすのか―遺伝学的手法を用いたマツ材線虫病病原メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25660121
研究機関京都大学

研究代表者

竹内 祐子  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80452283)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードマツノザイセンチュウ / 組換え近交系 / RADシークエンス / QTL解析
研究実績の概要

本研究は、流行性森林病害であるマツ材線虫病の病原機構解明を目指して、病原体マツノザイセンチュウの病原性規定因子に古典遺伝学的アプローチで迫るものである。平成26年度は、表現型の大きく異なる近交系2株から構築した17株のマツノザイセンチュウの組換え近交系(RIL)セットについて、前年度までに数値化を終えていた3つの表現型(病原力、増殖力、便乗力)データとRADシークエンス結果とのアソシエーション解析を行った。ドラフトゲノム上に検出された25,813座位の一塩基多型 (SNP) のうち、全株でdepthが25以上あり、かつヘテロを含まない2,428座位のSNPを単回帰分析に供したところ、これらのSNPの分離パターンは全81パターンあった。各パターンに対する回帰直線のP値と相関係数Rを求め、各形質と相関のある遺伝子領域を推定した結果、最も低いP値を示したのはpattern 11と病原力および増殖力 (R値: 0.645, 対病原力; 0.783, 対増殖力)、pattern 35および37と便乗力 (R値: 0.741) であった。さらに重回帰分析を行った結果、病原力において寄与率の高い第2説明変数としてpattern 2が得られた (R2変化量: 0.268)。
続いて、便乗力に関して特異的に相関が認められたpattern 14を上記に加えた計5パターンについて、変異を含む遺伝子のアノテーションを行った。その結果、pattern 11から胚発生や幼虫の生育に関与するシグナルペプチダーゼ遺伝子、pattern 35から線虫が昆虫に便乗する際の形態形成に重要な役割を示す膜タンパクであるDaf-1 遺伝子、pattern 2からはコラーゲンやクチクラ形成に関与する遺伝子および抗酸化機能を持つ遺伝子等が候補として検出された。

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

平成26年度にマツノザイセンチュウ表現型の評価を完了し、ゲノム解析結果と合わせて相関解析を行うことで研究成果を取りまとめる予定であったが、評価対象の表現型(増殖力)が本種においてはさらに分離可能であることを示唆する結果が得られたことから、表現型評価を追加拡充して行うことで解析精度を向上させることができる可能性が高まったため。

今後の研究の推進方策

追加実施しているマツノザイセンチュウ表現型評価(孵化率及び寿命を指標とした増殖力ならびに酸化ストレス耐性)の結果をゲノムワイド相関解析に適用し、病原性規定候補領域の探索精度を向上させる。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度にマツノザイセンチュウ表現型の評価を完了し、ゲノム解析結果と合わせて相関解析を行うことで研究成果を取りまとめる予定であったが、評価対象の表現型が本種においてはさらに分離可能であることを示唆する結果が得られたため、計画を変更して表現型評価を追加拡充して行っている。ゲノム解析ならびに相関解析の予備解析は当初の計画通り完了しているが、最終的な相関解析は平成27年度に持ち越すこととしたため、未使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

追加実施しているマツノザイセンチュウ表現型評価(孵化率及び寿命を指標とした増殖力ならびに酸化ストレス耐性)の結果をゲノムワイド相関解析に適用し、病原性規定候補領域の探索精度を向上させる。未使用額はその経費ならびに成果報告にかかる費用に充てたい。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] マツノザイセンチュウの病原性規定因子にゲノミクスとプロテオミクスで迫る2015

    • 著者名/発表者名
      竹内祐子
    • 学会等名
      第126回日本森林学会大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] マツノザイセンチュウ各ステージ間の比較トランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      田中 克・田中 龍聖・菊地 泰生・竹内 祐子
    • 学会等名
      第126回日本森林学会大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] なぜ線虫が巨木を枯らすのか―マツ材線虫病のメカニズムに遺伝学とゲノム科学で迫る2014

    • 著者名/発表者名
      竹内祐子
    • 学会等名
      松枯れ対策シンポジウム
    • 発表場所
      ベルサール飯田橋ファースト(東京)
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA-seq analysis of comprehensive gene expression of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, at each propagative stage2014

    • 著者名/発表者名
      Suguru E. Tanaka, Ryusei Tanaka, Taisei Kikuchi, Yuko Takeuchi
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on Nematology 2014
    • 発表場所
      Tsukuba Center for Institutes
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [学会発表] Phenotype/genotype association for pathogenesis of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kato, Akira Kaneko, Mie N. Honjo, Atsushi J. Nagano, Hiroshi Kudoh, Kazuki Mori, Taisei Kikuchi, Satoru Kuhara, Kazuyoshi Futai, Yuko Takeuchi
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on Nematology 2014
    • 発表場所
      Tsukuba Center for Institutes
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [学会発表] RNA-seq 法を用いたマツノザイセンチュウ増殖型各ステージの網羅的遺伝子発現解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中 克・田中 龍聖・菊地 泰生・竹内 祐子
    • 学会等名
      日本線虫学会第22回大会
    • 発表場所
      文部科学省研究交流センター(つくば)
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] マツノザイセンチュウにおける酸化ストレス耐性2014

    • 著者名/発表者名
      浴野 泰甫・加藤 徹朗・金子 彰・竹内 祐子
    • 学会等名
      日本線虫学会第22回大会
    • 発表場所
      文部科学省研究交流センター(つくば)
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18

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公開日: 2016-05-27  

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