Evolutionary and developmental basis of host-symbiont interactions in seed bugs

种子虫宿主-共生体相互作用的进化和发育基础

基本信息

批准号：
17F17409
负责人：
徳田岳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17409/
关键词：
昆虫寄生・共生菌細胞ナガカメムシ胚発生細胞内共生細菌

项目摘要

多くの昆虫種は体内に菌細胞という特殊な共生細胞を発達させ、細胞内に有益な微生物を保持するが、昆虫が共生微生物をいかにして取り込み、維持するのかについては理解が進んでいない。本研究では異なる発生経路を示す菌細胞をもつ２種のナガカメムシを対象として、宿主-共生細菌間の相互作用と菌細胞の発生学的基盤の解明を目指した。本年度は、ヒメナガカメムシにUbx-RNAiを施し、成虫の菌細胞に対する影響をFISH法と定量的PCR法で解析した。結果、Ubx-RNAi処理により8日後に菌細胞内の共生細菌の局在異常および存在量の減少が約３分の１の個体で見られた。ところが、各個体のRNAi効果のばらつきが大きく、対照区と比べて統計的に有意な差は見られなかったため技術の改善が望まれる。次に、前年度シーケンスした菌細胞と脂肪体のRNA-seqリードをTrinityでアセンブルした結果、36万個以上のcontigを得たが、細菌様配列が多く混入していたため、共生細菌由来の配列を特異的に除きアセンブル条件を最適化した上で、発現変動解析、遺伝子クラスタリング、アノテーションを進めている。この結果から有意な差を持つ遺伝子を抜き出し、RNAiを実施してUbx-RNAiと同じ影響があるか確認する予定である。次に、ウスイロヒラタナガメムシ共生細菌とセグロヒメナガカメムシ共生細菌のゲノムを解析し、それぞれ506kbp(CDS=410,rRNA=6,tRNA=33), 572kbp(CDS=501,rRNA=3,tRNA=38)の環状全長配列を得た。近縁細菌種との比較解析を行い、別途論文発表する予定である。他にも、本研究に関連した一報の論文を国際学術誌に発表した(Kuechler et al. 2019)。

许多昆虫物种会在其体内形成特殊的共生细胞，并在其体内保留有益的微生物，但是对昆虫如何占用和维持共生微生物的有益微生物。这项研究旨在阐明宿主 - 共生细菌与细菌细胞的发育依据之间的相互作用，靶向两种臭虫，其细菌细胞具有表现出不同发育途径的细菌细胞。今年，将UBX-RNAI应用于臭虫，并使用鱼类和定量PCR方法分析成年细菌细胞的作用。结果，8天后，用UBX-RNAI治疗显示出异常的定位和细菌中共生细菌的丰度。但是，每个个体的RNAi效应都很大，与对照部分相比，没有发现统计学上的显着差异，因此需要改进该技术。 Next, RNA-seq reads of bacterial cells and fat body sequenced in the previous year were assembled using Trinity, and more than 360,000 contigs were obtained, but because there were many bacterial-like sequences contaminated, sequences derived from symbiotic bacteria were specifically removed, and assembled conditions were optimized, and expression variation analysis, gene clustering, and annotation was carried out.从这些结果中，将提取具有显着差异的基因，并将进行RNAi以检查它们是否具有与UBX-RNAI相同的作用。接下来，分析了正弦和正弦肌的共生细菌的共生细菌的基因组，分析了506 kbp的圆形全长序列（CDS = 410，rRNA = 6，TRNA = 33），TRNA = 33）和572 kbp（CDS = 501 = 501，RRNA = 38 = 38 = 38 = 38 = 38，将对密切相关的细菌物种进行比较分析，并将发表单独的论文。他还在国际学术期刊上发表了与这项研究有关的论文（Kuechler等，2019）。