植物感染性線虫の植物感染機構の総合的理解と作物への応用研究

全面认识侵染植物线虫的侵染机制及其在作物上的应用研究

基本信息

批准号：
20H00422
负责人：
澤進一郎
金额：
$ 28.62万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00422/
关键词：
植物感染性線虫

项目摘要

研究実績の概要植物感染性線虫の農業被害は、年間数十兆円と試算されている。本研究では、植物感染性線虫の感染機構において、線虫の誘引から植物への感染成立過程まで、幅広く、多種植物を用いてその分子メカニズムを解析する。また、その結果を利用して、農業分野への応用研究の基盤整備を行う所まで、幅広く線虫問題の解析と解決に貢献する事を目的としている。今年度は、以下の二つの項目について、研究を進めた。1:線虫誘引・忌避物質の同定と農学的線虫対策応用研究では、以下の研究成果を得た。Ｉ：タバコBY2培養細胞の培養液に、高い線虫誘引活性があることを明らかにした。また、ダイズとセイヨウミヤコグサの根抽出物を調整し、誘引物質の精製を行った。酢酸エチルで液液分配を行い、メタノール精製により、超親水性とメタノール画分に分画した。それぞれに線虫誘引活性があることがわかった。II: 種子ムシゲルの誘引物質の同定を進めた。ＮＭＲや糖分析により、細胞壁成分のＲＧ－Ｉである可能性が高いことがわかった。III: ケミカルライブラリーを用いた線虫誘引・忌避物質の同定では、今年度、市販のグルコマンナンに高い誘引活性を見いだした。しかし、グルコマンナン関連物質には誘引活性は無かった。2:線虫感染に関わる植物側遺伝子の分子機構の解明（基礎研究）では、以下の研究成果を得た。Ｉ：エフェクター蛋白質、MJD15とMSP7の植物細胞内ターゲット因子として、これまでに、それぞれ、MAPKKKとB3転写因子を見出し、過剰発現体・及び、突然変異体を用いて、それらの因子が線虫感染に寄与していることを示唆した。II:様々なイネ品種を用いて、センチュウ感染の抵抗性を試験した。その結果、ジャポニカ系統は線虫感染罹病性のモノが多く、その他の系統では、耐病性のものが多いことがわかった。また、QTL解析により原因遺伝子の特定を試みた。

研究摘要感染植物的线虫每年造成的农业损失估计达数十万亿日元。在这项研究中，我们将使用多种植物来分析植物感染线虫感染的广泛分子机制，从线虫的吸引到在植物中建立感染的过程。此外，其目的是利用这些结果为广泛领域的线虫问题的分析和解决做出贡献，包括为农业领域的应用研究奠定基础。今年，我们主要开展了以下两项研究。 1：在线虫引驱物质鉴定及农业线虫防治应用研究方面取得了以下研究成果。 I：表明烟草BY2培养细胞的培养基具有高线虫引诱活性。此外，我们还制备了大豆和莲子根的提取物并纯化了引诱剂。用乙酸乙酯进行液-液分配，并通过甲醇纯化将混合物分为超亲水级分和甲醇级分。发现每种都具有线虫吸引活性。 II：我们对种子菌凝胶的引诱剂进行了鉴定。 NMR 和糖分析表明它很可能是 RG-I，一种细胞壁成分。三：在利用化学库鉴定线虫引避物质时，我们发现今年市售的葡甘露聚糖具有较高的引诱活性。然而，葡甘露聚糖相关物质没有吸引活性。 2：在阐明植物基因参与线虫感染的分子机制（基础研究）方面，我们获得了以下研究成果。 I：到目前为止，我们已经发现MAPKKK和B3转录因子分别作为植物细胞中效应蛋白MJD15和MSP7的靶因子，并且使用过表达子和突变体，我们已经证明这些因子可以被线虫感染激活。有人建议它有助于II：测试了不同水稻品种对线虫感染的抵抗力。结果发现，许多粳稻品系对线虫感染敏感，而许多其他品系具有抗病性。我们还尝试通过 QTL 分析来识别致病基因。

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Insight into early diversification of leucine-rich repeat receptor-like kinases provided by the sequenced moss and hornwort genomes

深入了解苔藓和金鱼草基因组测序提供的富含亮氨酸重复受体样激酶的早期多样化

DOI：
10.1007/s11103-020-01100-0
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Furumizu; C.;Sawa; S
通讯作者：
S

Induction of Multichotomous Branching by CLAVATA Peptide in Marchantia polymorpha

CLAVATA肽诱导地钱多歧分枝

DOI：
10.1016/j.cub.2020.07.016
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
9.2
作者：
Hirakawa Yuki;Fujimoto Toko;Ishida Sakiko;Uchida Naoyuki;Sawa Shinichiro;Kiyosue Tomohiro;Ishizaki Kimitsune;Nishihama Ryuichi;Kohchi Takayuki;Bowman John L.
通讯作者：
Bowman John L.

Root-knot nematodes modulate cell walls during root-knot formation in Arabidopsis roots.

根结线虫在拟南芥根的根结形成过程中调节细胞壁。

DOI：
10.1007/s10265-020-01186-z
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ishida; T.; Suzuki; R.; Nakagami; S.; Kuroha; T.; Sakamoto; S.; Nakata; M.T.; Yokoyama; R.; Kimura; S.; Mitsuda; N.; Nishitani; K.; Sawa; S.
通讯作者：
S.

ジャスモン酸に応答したトライコーム増加が欠損したシロイヌナズナ突然変異体の解析

毛状体增加缺陷的拟南芥突变体响应茉莉酸的分析