植物のかたちを変える病原微生物群の共通分子基盤

• Project/Area Number: 13J06903
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant pathology
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology (2014-2015); The University of Tokyo (2013)
• Principal Investigator: 藤田 尚子 東京農工大学, 農学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 病徴 / 萎縮 / カルラウイルス / CRP / ウイルス / バクテリア / 病原性因子 / 病徴発現 / 植物形態変化 / 病原微生物

Outline of Annual Research Achievements

植物病原微生物は個々の特有の病原性因子によって宿主にあらゆる形態変化を及ぼす。本研究では、萎縮病徴を誘導するバクテリア由来の病原性因子TENGUと、ウイルス由来の病原性因子CRP（Cysteine Rich Protein)を対象に、病徴発現メカニズムについて解析を行った。まずTENGUについて、異なる宿主をもつファイトプラズマのTENGUアミノ酸配列を比較したところ高い相同性が確認された。miRNA大規模シークエンスを行った結果、TENGU形質転換シロイヌナズナでは、オーキシンに関連するmiRNAに有意な発現変動が認められた。病徴とTENGUの発現量の相関性をリアルタイムPCRで調べると、病徴の激しい個体ほどTENGUの発現量は上昇していた。このことから、TENGUの発現量と病徴発現は比例関係にあることが明らかになった。これらの結果から、TENGUは植物に共通するオーキシン関連遺伝子に作用し萎縮病徴を誘導することが示唆された。一方、カルラウイルス属ウイルスゲノムにコードされる病原性因子CRPでは、同属ウイルスであっても多様性の高い配列がアミノ酸N末端領域に見出された。また、調べた6つのカルラウイルスは萎縮または縮葉の異なる２パターンの病徴が観察された。ウイルスベクターを用いて各CRPを植物で発現させたところ、CRP発現によりウイルス蓄積量はいずれも同程度増加した。しかし、TENGUでみられた発現量と病徴の相関性はCRPには認められなかった。そこでN末端領域の配列多様性と病徴パターンの関連性を調べるため、萎縮型PVM-CRPと縮葉型CVB-CRPのN末端領域を入れ替えたキメラCRP作成した。その結果、N末端領域に依存して病徴パターンも変化することがわかった。以上の結果から、CRPのN末端領域が病徴パターン決定に関与していることが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Amherst College/University of Louisville(米国)
• [Journal Article] Complete genome sequence of a Japanese isolate of Daphne virus S. (2015)
  • Author(s): Fujita N., Komatsu K., Neriya Y., Kagiwada S., Hara S., Miyazaki A., Netsu O., Hashimoto M., Yamaji Y., Namba S.
  • Journal Title: Cytologia Volume: 80 Pages: 327-330
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Complete genome sequence of a Japanese isolate of Daphne virus S (2015)
  • Author(s): Fujita N., Komatsu K., Neriya Y., Kagiwada S., Hara S., Miyazaki A., Netsu O., Hashimoto M., Yamaji Y., Namba S
  • Journal Title: CYTOLOGIA Volume: in press
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Complete nucleotide sequence and genome structure of a Japanese isolate of hibiscus latent Fort Pierce virus, a unique tobamovirus that contains an internal poly(A) region in its 3' end (2014)
  • Author(s): Yoshida T., Kitazawa Y., Komatsu K., Neriya Y., Ishikawa K., Fujita N., Hashimoto M., Maejima K., Yamaji Y., Namba S
  • Journal Title: Archives of Virology Volume: 159 Issue: 11 Pages: 3161-3165
  • DOI: 10.1007/s00705-014-2175-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an on-site plum pox virus detection kit based on immunochromatography (2014)
  • Author(s): Maejima K., Himeno M., Netsu O., Ishikawa K., Yoshida T., Fujita N., Hashimoto M., Komatsu K., Yamaji Y., Namba S
  • Journal Title: Journal of General Plant Pathology Volume: 80 Pages: 176-183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recognition of floral homeotic MADS-domain transcription factors by a phytoplasmal effector, phyllogen, induces phyllody (2014)
  • Author(s): Maejima K., Iwai R., Himeno M., Komatsu K., Kitazawa Y., Fujita N., Ishikawa K., Fukuoka M., Minato N., Yamaji Y., Oshima K., Namba S
  • Journal Title: The Plant J Volume: 78 Issue: 4 Pages: 541-554
  • DOI: 10.1111/tpj.12495
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of an on-site plum pox virus detection kit based on immunochromatography. (2014)
  • Author(s): Maejima K., Himeno M., Netsu O., Ishikawa K., Yoshida T., Fujita N., Hashimoto M., Komatsu K., Yamaji Y., Namba S.
  • Journal Title: Journal of General Plant Pathology Volume: 80 Issue: 2 Pages: 176-183
  • DOI: 10.1007/s10327-014-0504-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A replicase of potato virus X acts as the resistance-breaking determinant for JAX1-mediated resistance. (2013)
  • Author(s): Sugawara K., Shiraishi T., Yoshida T., Fujita N., Netsu O., Yamaji Y., Namba S.
  • Journal Title: Molecular Plant-Microbe Interactions Volume: 26(9) Issue: 9 Pages: 1106-1112
  • DOI: 10.1094/mpmi-04-13-0094-r
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カルラウイルスのシステインリッチタンパク質のN末端領域が病徴パターン決定に関与する (2016)
  • Author(s): 藤田尚子・小松健・山次康幸・寺岡徹・難波成任・有江力
  • Organizer: 平成27年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県・岡山市）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] 日本産ジンチョウゲSウイルスの全ゲノム配列決定 (2014)
  • Author(s): 藤田尚子・吉田哲也・北沢優悟・煉谷 裕太朗・小松健・山次 康幸・難波成任
  • Organizer: 平成26年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] 花弁抑制症状を引き起こすMicroboryum violaceum (anther smut fungus)突然変異体 (2014)
  • Author(s): 藤田尚子、難波成任、河野重行
  • Organizer: 平成25年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学(岐阜)
  • Year and Date: 2014-03-28