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Establishment of a scheme to create next-generation beneficial horticultural crops using the genetic information

Research Project

Project/Area Number 16K14848
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Horticultural science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Yamaji Yasuyuki  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40345187)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords植物ウイルス / 抵抗性 / 園芸作物 / トマト / 抵抗性遺伝子 / 耐病性育種
Outline of Final Research Achievements

To develop beneficial horticultural crops using new plant breeding techniques (NBT), it is important to identify beneficial genes from crops based on the enormous information of plant gene functions obtained in researches using model plants. However, it is not clear how to do it efficiently. In this study, we identified a novel plant virus resistance gene from a model plant Arabidopsis thaliana and, based on its genetic information, identified a resistance gene from a crop, contributing to future development of virus resistant crops via NBT-mediated molecular breeding. Through the sequence of these researches, we created a model scheme to identify beneficial genes from horticultural crops based on the genetic functional information in model plants, paving the way to industrial use of plant recombinant DNA technologies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではモデル植物における研究で同定した抵抗性遺伝子情報を活かし、作物に応用するスキームを確立した。ゲノム編集技術を用いてウイルス抵抗性品種開発に大きく寄与する成果である。同様のアプローチで幅広い病原に対する作物の抵抗性品種作出が可能になると予想され、耐病性分子育種のモデルケースとなり得る。また、本研究で対象としたpepino mosaic virusはトマトに果実の奇形、葉のモザイクなどの病徴を引き起こし、世界中でトマト生産に甚大な被害を与えている。本ウイルスに対する抵抗性品種は皆無であることから、本研究の成果を利用した抵抗性品種開発とその普及が期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] The plant noncanonical antiviral resistance protein JAX1 inhibits potexviral replication by targeting the viral RNA-dependent RNA polymerase.2019

    • Author(s)
      Yoshida T., Shiraishi T., Hagiwara-Komoda Y., Komatsu K, Maejima K., Okano Y., Fujimoto Y., Yusa A., Yamaji Y., Namba S.
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 93 Issue: 3

    • DOI

      10.1128/jvi.01506-18

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete genome sequence of lychnis mottle virus isolated in Japan2018

    • Author(s)
      Fujimoto Y., Nijo T., Hosoe N., Watanabe K., Maejima K., Yamaji Y., Namba S.
    • Journal Title

      Genome Announc.

      Volume: 6 Issue: 25

    • DOI

      10.1128/genomea.00535-18

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deficiency of the eIF4E isoform nCBP limits the cell-to-cell movement of a plant virus encoding triple-gene-block proteins in Arabidopsis thaliana.2017

    • Author(s)
      Keima T., Hagiwara-Komoda Y., Hashimoto M., Neriya Y., Koinuma H., Iwabuchi N., Nishida S., Yamaji Y., Namba S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 39678-39678

    • DOI

      10.1038/srep39678

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      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] EXA1, a GYF domain protein, is responsible for loss-of-susceptibility to plantago asiatica mosaic virus in Arabidopsis thaliana.2016

    • Author(s)
      Hashimoto M., Neriya Y., Keima T., Iwabuchi N., Koinuma H., Hagiwara-Komoda Y., Ishikawa K., Himeno M., Maejima K., Yamaji Y., Namba S.
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 88 Issue: 1 Pages: 120-131

    • DOI

      10.1111/tpj.13265

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      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] First complete genome sequence of cherry virus A2016

    • Author(s)
      Koinuma, H., Nijo, T., Nozomu, I., Yoshida, T., Keima, T., Okano, Y., Maejima, K., Yamaji, Y., Namba, S.
    • Journal Title

      Genome Announcements

      Volume: 4 Issue: 3

    • DOI

      10.1128/genomea.00498-16

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      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 国内のアシタバから検出されたcarrot torradovirus 1の全ゲノム配列2019

    • Author(s)
      徳田遼佑・西川雅展・細江尚唯・二條貴通・岩渕望・吉田哲也・渡邊清斗・前島健作・山次康幸・難波成任
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 国内で検出されたiris severe mosaic virusのゲノム配列の解析2019

    • Author(s)
      西川雅展・徳田遼佑・吉田哲也・二條貴通・丸山紀子・勝浩介・前島健作・山次康幸・難波成任
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] JAX1抵抗性の標的となるポテックスウイルス因子の解析2019

    • Author(s)
      勝浩介・遊佐礼・吉田哲也・白石拓也・小松健・橋本将典・前島健作・山次康幸・難波成任
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] JAX1によるポテックスウイルス増殖阻害のin vitro再構成2019

    • Author(s)
      藤本祐司・吉田哲也・白石拓也・薦田優香・小松健・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・難波成任
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ポテックスウイルス複製複合体前駆体へのJAX1のターゲティング2019

    • Author(s)
      吉田哲也・薦田優香・藤本祐司・徳田遼佑・西川雅展・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・難波成任
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳開始因子eIF4E アイソフォームnCBP を欠損したシロイヌナズナではplantago asiatica mosaic virus の感染が遅延する2017

    • Author(s)
      遊佐 礼 ・桂馬拓也 ・薦田(萩原)優香 ・橋本将典 ・細江尚唯 ・渡邉聖斗 ・根津 修 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] nCBP はポテックスウイルスの移行タンパク質TGBp2 およびTGBp3 の蓄積を介してウイルスの細胞間移行に寄与する2017

    • Author(s)
      細江尚唯 ・遊佐 礼 ・桂馬拓也 ・薦田(萩原)優香 ・橋本将典 ・藤本祐司 ・関村紘代 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] plantago asiatica mosaic virus に対するシロイヌナズナ劣性抵抗性遺伝子のファインマッピング2017

    • Author(s)
      渡邉聖斗 ・遊佐 礼 ・橋本将典 ・煉谷裕太朗 ・藤本祐司 ・吉田哲也 ・前島健作 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] plantago asiatica mosaic virus に対するシロイヌナズナ劣性抵抗性遺伝子EXA1 の遺伝子構造解析2017

    • Author(s)
      藤本祐司 ・橋本将典 ・遊佐 礼 ・煉谷裕太朗・吉田哲也 ・岡野夕香里・前島健作 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのEXA1 欠損によりplantago asiatica mosaic virus の感染は細胞レベルで阻害される2017

    • Author(s)
      吉田哲也 ・橋本将典 ・遊佐 礼 ・煉谷裕太朗 ・岩渕 望 ・根津 修 ・前島健作 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] plantago asiatica mosaic virus の宿主因子EXA1 およびnCBP の欠損によるウイルス抵抗性スペクトラム2017

    • Author(s)
      橋本将典 ・桂馬拓也 ・煉谷裕太朗・遊佐 礼 ・細江尚唯 ・鯉沼宏章 ・根津 修 ・山次康幸 ・難波成任
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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