植物寄生線虫における性決定カスケードの解明

植物寄生线虫性别决定级联的阐明

基本信息

批准号：
22H02363
负责人：
新屋良治
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02363/
关键词：
ネコブセンチュウ性決定線虫糖 tra-1 植物寄生線虫

项目摘要

ネコブセンチュウ性分化に関わる遺伝子群を理解するために、トマトの根に感染後７日目の性未分化幼虫と、11日目の雌雄２-3期幼虫を根から解剖学的に取り出し、RNA-seq解析に供した。比較対象として、植物体感染前のネコブセンチュウ感染態2期幼虫も加えた。各３反復ずつ遺伝子発現プロファイルを取得し、主成分分析を実施した結果、４種類のサンプルそれぞれにおいて明確なグループが形成された。ネコブセンチュウにおいてその発現量に雌雄差が確認された遺伝子の中には、他種線虫において性決定に関与するものがあり、複数の転写因子も見出された。また、ネコブセンチュウは植物から摂取する糖を性決定のトリガーとして利用していることを示唆する結果を既に得ているが、モデル線虫C. elegansにおける主要グルコーストランスポーターのオルソログの発現がネコブセンチュウの雌雄で大きく異なることが明らかになった。次に、ネコブセンチュウtra-1遺伝子の機能解析を実施する準備に着手した。tra-1遺伝子はネコブセンチュウの近縁種において、性決定遺伝子としての機能を有することが明らかになっている。公開されているゲノム情報によるとネコブセンチュウは複数のtra-1オルソログを有しているが、主要tra-1と思われる遺伝子配列が他種線虫に比べ短く、ゲノム解析時の遺伝子予測にミスが生じている可能性が考えられた。そのため、今回ネコブセンチュウからcDNAを合成し、完全長配列の取得を試みた。その結果、実際にゲノム解析時の情報が誤りであることが明らかになった。現在では、このtra-1遺伝子の性決定における機能を調べるべく、ベンサミアナタバコにおけるVIGS系を用いた実験系の確立に取り組んでいる。現状、ネコブセンチュウがベンサミアナタバコにおよそ20%程度の寄生率を有することを確認できている。

为了了解与猫线虫分化的线虫分化相关的基因组，在第11天感染了番茄根和幼虫2-3后幼虫从根部中移除并进行RNA-seq分析。作为比较，还添加了在植物感染前的猫线虫感染的第二阶段幼虫。获得了三个重复中的每一种，并进行了主成分分析，并在四种样品中的每一种中形成了明确的组。在猫线虫中证实表达水平差异的基因中，其中一些与其他线虫中的性别测定有关，并且还发现了多个转录因子。此外，尽管已经获得了结果表明，猫线虫使用从植物中取的糖作为性别确定的触发因素，但已经表明，在模型线虫中，主要葡萄糖转运蛋白的直系同源物在模型C.秀素中的直系同源物的表达在秀丽素模型C.秀素C.秀素模型中有显着差异。接下来，进行了对CAT线虫Tra-1基因的功能分析的准备。 TRA-1基因已显示在猫线虫密切相关的物种中起到性别确定的基因作用。根据已发表的基因组信息，CAT线虫具有多个TRA-1直系同源物，但是似乎主要TRA-1的基因序列比其他种类的线虫序列短，从而使基因组分析期间基因预测可能存在错误。因此，我们试图从猫线虫中合成cDNA并获得全长序列。结果，揭示了基因组分析中的信息实际上是不正确的。当前，我们正在努力使用本萨米亚烟草中的VIGS系统建立一个实验系统，以研究该TRA-1基因在性别确定中的功能。目前，据证实，猫线虫的寄生率约为20％。