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微生物－昆虫間クロストークの解析による昆虫の適応度上昇メカニズムの全容解明

通过微生物-昆虫串扰分析完整阐明提高昆虫适应性的机制

基本信息

批准号：
11J08066
负责人：
石井佳子
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08066/
关键词：
ファイトプラズマ共生細菌昆虫の適応度

项目摘要

ファイトプラズマは昆虫媒介性の植物病原細菌であり、植物と昆虫という異なる界に属する生物に寄生するユニークな微生物である。ファイトプラズマは、植物に対して病気を引き起こす一方で、昆虫に対しては病気を誘導せず、むしろ産卵数の増加や寿命の延長などの『適応度の上昇』を引き起こす。また、ファイトプラズマの媒介昆虫であるヨコバイ(カメムシ目 : ヨコバイ科)は、共生細菌が宿主に不足する栄養素を補っている可能性が高い。したがって昆虫体内においては、「共生細菌」と「ファイトプラズマ」とがフローラ(細菌叢)を形成し、これが昆虫宿主の生命活動をサポートしていると考えられ、複雑系の例として非常に興味深い。以上をふまえ本研究では、『ファイトプラズマ・昆虫・共生細菌』の3者間のクロストークを明らかにし、ファイトプラズマが昆虫宿主の適応度を上昇させる分子メカニズムの全容の解明を目指す。昨年度および本年度は、①媒介昆虫ヨコバイ内における共生細菌の特定(→一次共生細菌としては、Sulcia muelleriとNasuia deltocephalinicola、二次共生細菌としてはWolbachiaやRickettsia、Diplorickettsia、Burkholdetiaの4種類が存在する)、②ヨコバイ体内における共生細菌の局在解析(→ヨコバイの菌細胞には、主としてS. mulleriおよびN. deltocephalinicolaが感染しており、互いに菌細胞の外側と内側とに住み分けている)、③昆虫体内における共生細菌およびファイトプラズマの診断PCR(→ヨコバイ体内でファイトプラズマが多様な細菌と共生さいていることが明かとなった)について、実験を行った。以上の結果をまとめ論文を投稿し、見事アクセプトされた。また、本年度はファイトプラズマの媒介昆虫と考えられているツマグロオオヨコバイの共生微生物叢の解析も行い、共生細菌および真菌が1種類ずつ共生していることを明らかにした。更に、ツマグロオオヨコバイ内における名微生物の菌細胞も特定し、その局在を明らかにした。以上の結果は共生細菌-ファイトプラズマ-昆虫間のクロストークを解明する上で非常に重要な基盤データと言え、これによって3者間による昆虫の適応度上昇メカニズムについて研究が飛躍することは間違いない。

Insect-borne plant pathogenic bacteria, plants, insects, and organisms of different genera are parasitic. In addition, the number of eggs laid and the length of life of insects increased. There is a high possibility that symbiotic bacteria can supplement the nutrient deficiency of host insects. In insects, symbiotic bacteria are formed, and the life activities of insect hosts are studied. The results of this study indicate that there are three kinds of insect hosts: insect hosts, symbiotic bacteria, and molecular hosts. Last year and this year,(1) the identification of symbiotic bacteria in insect vectors (→ primary symbiotic bacteria, Sulcia muelleri, Nasuia deltocephalicola, secondary symbiotic bacteria, Wolbachia Rickettsia, Diplorickettsia, Burkholdetia),(2) the analysis of symbiotic bacteria in insect vectors (→ primary symbiotic bacteria, Nasuia deltocephalicola, secondary symbiotic bacteria, Wolbachia rickettsia, Diplorickettsia, Burkholdetia),(3) the analysis of symbiotic bacteria in insect vectors (→ primary symbiotic bacteria, Nasuia deltocephalicola, secondary symbiotic bacteria, Wolbachia rickettsia, Diplorickettsia, Burkholdetia). mulleriおよびN. deltocephalicola infection, interaction between the outer and inner sides of bacterial cells, interaction between outer and inner sides of bacterial cells, interaction between outer and inner The results of the above are as follows: This year, the analysis of symbiotic microflora, symbiotic bacteria and fungi in the field of vector insects, symbiotic bacteria and fungi was carried out. In addition, the number of microbial cells in the field is increasing, and the number of microbial cells in the field is increasing. The results showed that the symbiotic bacteria-