植物感染性線虫の感染鍵遺伝子ARF5の機能解析

植物感染线虫关键感染基因ARF5的功能分析

• 批准号: 20J10164
• 负责人: 鈴木 れいら
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10164/
• 关键词: 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; 植物感染性線虫

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。

我们试图分析以根肿块形成为中心的ARF5的分子机制。这项研究正在根据研究计划进行，首先进行了分析，以阐明局部生长素合成与根洞穴形成之间的关系。结果，发现形成根沟时，生长素合酶YUC4增加。此外，发现YUC4突变体中成熟的女性和卵子的数量减少，并且在卵子质量形成过程中的根团块的大小很小。还发现，与野生型相比，YUC4的生长素含量降低。另一方面，对ARF5的表达没有影响，这表明生长素合成和ARF5是根洞穴形成的独立途径。但是，有人提出，根部形成过程中局部生长素合成可能与线虫成熟有关。他目前正在写论文。此外，ARF5启动子分析揭示了根Bursa中的三个候选ARF5调节区域。此外，在对根洞穴形成过程中基因表达的分析中，我们尝试使用一个细胞分析来分析一个单根洞穴，该细胞分析可以使用个体差异纠正发生误差。总共在七个时间点分析了23个个体，最早的根部形成的30个候选触发基因，并鉴定出10个与根形成相关的新型基因。目前正在分析。此外，我们试图分析与侧根形成和根肿块形成有关的Puchii基因之间的关系。由于线虫感染实验在Puchi-1突变体上进行，入侵数量，根数，成熟女性的数量和卵子质量没有变化。然而，对根肿块内部的观察结果表明，与野生型相比，puchi-1的形状变形了巨细胞。此外，有人提出Puchi通过超长链脂肪酸合酶KCS1参与了巨细胞的形态发生。这些被植物科学领域的前沿在2021年9月接受。

项目成果

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

PUCHI基因在侵染植物线虫根瘿形成中的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Sakaguchi;Y. Nishioka;N. Kinashi;N. Yukihira;T. Shinada;T. Nishimura;H. Hashimoto;S. Katsumura;*奥尉平・坂巻祥孝・広渡俊哉;鈴木れいら
• 通讯作者: 鈴木れいら

Identification of genes involved in <i>Meloidogyne incognita</i>-induced gall formation processes in <i>Arabidopsis thaliana</i>

拟南芥中南方根结线虫诱导的瘿形成过程相关基因的鉴定

• DOI: 10.5511/plantbiotechnology.20.0716a
• 发表时间: 2021
• 期刊: Plant Biotechnology
• 影响因子: 1.6
• 作者: Suzuki Reira;Ueda Takashi;Wada Takuji;Ito Masaki;Ishida Takashi;Sawa Shinichiro
• 通讯作者: Sawa Shinichiro

第28回大会に参加して

参加第28届比赛

• 发表时间: 2022
• 作者: Michihiro Yamada;Yu Shiratsuchi;Hiroto Kambe;Kohei Kudo;Shinya Yamada;Kentarou Sawano;Ryoichi Nakatani;Kohei Hamaya;鈴木れいら
• 通讯作者: 鈴木れいら