ダイズシストセンチュウ防除を目指した宿主認識行動制御技術の確立

大豆胞囊线虫寄主识别行为控制技术的建立

基本信息

批准号：
21K05416
负责人：
伊藤晋作
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05416/
关键词：
ダイズシストセンチュウ植物寄生線虫誘引物質 RNAi 孵化促進物質

项目摘要

本年度は、昨年度解析したGCYとTAX-2遺伝子についてより詳細な解析を行なった。公開されているダイズシストセンチュウゲノムからGCYのホモログを検索したところ３つのホモログを見出した。二期幼虫での発現量を確認したところ、どれもGCYに比べて発現量が低かったこと、GCYをRNAiで発現抑制した際の３種のホモログの発現量は変化なかったことから二期幼虫でGCYが主要な機能を担っていると予想された。続いてダイズシストセンチュウと近縁のジャガイモシストセンチュウおよび同じ植物寄生線虫であるサツマイモネコブセンチュウでホモログを探索し、同様にRNAiで発現抑制を行なった。発現抑制体での宿主根への誘引を確認したところ、どちらもGCYを発現抑制した個体では宿主根への誘引率が低下していたことから、GCYは他の植物寄生線虫でも宿主認識に重要な遺伝子であると考えられた。サツマイモネコブセンチュウは糖や塩類などさまざまな物質に誘引されることが知られており、また種子ムシゲルやポリアミンが植物由来の誘引物質として知られている。GCY発現抑制ネコブセンチュウを用いてこれらの物質への誘引活性を評価した結果、ポリアミンへの誘引活性のみ顕著に低下していることを見出した。以上の結果からGCYはネコブセンチュウの宿主認識においてポリアミンの認識に重要な遺伝子であることが明らかとなった。また、GCYを用いた化合物スクリーニング系構築のためにGCYの動物細胞での安定発現株の構築を開始し安定発現株を得た。TAX-2発現抑制ダイズシストセンチュウを用いて、さまざまな宿主根への誘引活性を評価したところ、全ての宿主根への誘引が低下していた。さらに高温や低温への忌避活性、硝酸イオンへの誘引活性もTAX-2発現抑制体では低下していたことから、TAX-2はC.elegansと同じく種々の行動を制御する遺伝子であると考えられた。

今年，我们对去年分析的 GCY 和 TAX-2 基因进行了更详细的分析。当我们在公开的大豆胞囊线虫基因组中搜索 GCY 同源物时，我们发现了三个同源物。当我们检查二期幼虫中的表达水平时，我们发现它们的表达水平都低于GCY，并且当GCY受到RNAi抑制时，三个同源物的表达水平没有变化预计GCY将发挥重要作用。接下来，我们在与大豆胞囊线虫密切相关的马铃薯胞囊线虫和同为植物寄生线虫的甘薯结线虫中寻找同源物，并使用RNAi类似地抑制表达。当我们确认表达抑制生物体对宿主根的吸引时，我们发现GCY表达受到抑制的个体对宿主根的吸引率降低，这表明GCY在其他植物寄生线虫的宿主识别中也有效。被认为是一个重要的基因。已知甘薯结线虫会被糖和盐等多种物质吸引，种子凝胶和多胺被称为植物源引诱剂。使用抑制GCY表达的猫线虫评价对这些物质的吸引活性，结果发现仅对多胺类的吸引活性显着降低。上述结果表明，GCY是线虫宿主识别中识别多胺的重要基因。此外，为了构建利用GCY的化合物筛选体系，我们开始在动物细胞中构建GCY稳定表达菌株，并获得了稳定表达菌株。当我们使用TAX-2表达受到抑制的大豆胞囊线虫评估对各种寄主根的吸引力活性时，我们发现对所有寄主根的吸引力都降低了。此外，TAX-2表达抑制子对高温和低温的驱避活性以及对硝酸根离子的吸引活性也降低，这表明TAX-2是与秀丽隐杆线虫类似的控制各种行为的基因。。