チャの防御機構を回避・解毒するカンザワハダニの分子機構の解明

阐明神泽叶螨逃避和解毒茶防御机制的分子机制

基本信息

批准号：
22KJ1248
负责人：
武田直樹
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は，カンザワハダニ（以下，カンザワ）のチャへの適応に関与する遺伝子の同定およびそれら遺伝子の機能解析により，餌資源としての植物を介した生態的種分化の分子機構を明らかにすることである．本年度は，複数の候補遺伝子を標的とした機能解析を中心に研究を進め，その成果を国内外の学会大会において発表した．まず，これまでに実施したトランスクリプトーム解析およびプロテオーム解析より得られたRNAおよびタンパク質の発現プロファイルデータを統合し，カンザワのチャ適応に関与する経路の推定および候補遺伝子の選定した．さらに，複数の遺伝子を標的とした機能解析を実施した．チャに適応したカンザワにおいて，消化および薬物代謝に関与する経路が高発現した．具体的には，主にエステラーゼ活性をもつ酵素群および酸化還元酵素群が上位に選定された．これら酵素群は，チャの主要な二次代謝産物であるカテキン類のエステル結合もしくは環状構造を分解し，解毒工程の一部を担っている可能性がある．特に，酸化還元酵素群では金属タンパク質酵素である複数のカテコールジオキシゲナーゼ（以下，CTD）の高発現が確認された．CTDはカテキン類のカテコール環およびピロガロール環を酸化的に開裂することが報告されており，カンザワ体内でも同様の応答が生じている可能性が高い．カンザワは17種類のCTDをもつと推定され，これらのうち4種類を標的とした機能解析を実施した結果，1種のCTDがチャ上での適応カンザワの生存に寄与することが明らかになった．本研究で供試するハダニ類はいずれも広食性の世界的な農業害虫であり，世代時間が短いため薬剤抵抗性の発達が著しく，常に新規防除標的の探索が求められている．植物の防御物質を回避・解毒する分子機構の解明により，これら害虫の持続可能な総合的害虫管理体系の構築に資する新たな防除標的の発見が期待できる．

这项研究的目的是通过鉴定涉及对茶（Kanzawa蜘蛛螨（以下称为Kanzawa）的适应性的基因）和对这些基因的功能分析来确定植物介导的生态物种形成的分子机制作为喂养资源。今年，我们专注于针对多个候选基因的功能分析，并在日本和国外的会议上介绍了结果。首先，我们集成了从转录组和蛋白质组分析获得的RNA和蛋白质表达谱数据，并估计了川瓦的CHA适应和选定候选基因所涉及的途径。此外，对靶向多个基因进行功能分析。在适合茶的汉川，涉及消化和药物代谢的途径得到了高度表达。具体而言，在顶部选择具有酯酶活性和氧化还原酶基的酶基。这些酶分解儿茶素的酯键或循环结构，即茶的主要二级代谢产物，可能是导致一部分排毒过程的原因。特别是，在氧化还原酶组中证实了金属蛋白酶的多种儿茶酚二氧酶（CTD）的高表达。据报道，CTD氧化裂解儿茶素的儿茶醇和焦藻环，汉泽体中可能发生了类似的反应。据估计，川瓦（Kanzawa）具有17种类型的CTD，并且针对其中四种类型的功能分析进行了功能分析，并且发现一种类型的CTD有助于自适应Kanzawa在TEA上的生存。在这项研究中测试的所有蜘蛛螨都是大吃一意的和全球的农业害虫，由于其短期的时间，耐药性得到了显着发展，并且不断寻求新的目标来寻找新的控制目标。通过阐明避免和排毒植物保护物质的分子机制，我们可以期望发现新的控制靶标，这将有助于为这些害虫建造可持续，全面的害虫管理系统。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Host plants and locomotion speed in phytoseiid mites

植绥螨的寄主植物和运动速度

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
城下沙織;高橋大介;戸嶋一敦;Noureldin Ghazy・Naoki Takeda・Masanobu Yamamoto・Yasser Mohammad・Kotaro Mori・Takeshi Suzuki
通讯作者：
Noureldin Ghazy・Naoki Takeda・Masanobu Yamamoto・Yasser Mohammad・Kotaro Mori・Takeshi Suzuki

Adaptation mechanism of a spider mite population to tea plants

红蜘蛛种群对茶树的适应机制