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The mechanism behind the development of chlorosis caused by plant virus infections and attempts to generate disease-resistant plants.

Research Project

Project/Area Number 19K06059
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39040:Plant protection science-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2019-2021)

Principal Investigator

Mochizuki Tomofumi  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (30469837)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords植物ウイルス / 発病機構 / 葉緑体 / 外被タンパク質 / キュウリモザイクウイルス / クロロシス / 退緑症状
Outline of Research at the Start

本研究ではCMVをモデルウイルスとして,以下の二点について検討する。
①CMV CPを誘導現させる実験系により,葉緑体遺伝子の発現量低下と葉緑体形態異常が「いつ」起こるのかを解析し,退緑発症,光合成活性の低下と葉緑体遺伝子発現量低下・葉緑体形態異常との因果関係を明白にする。
②葉緑体遺伝子発現量低下に関与する宿主植物のシグナル経路を探索するために,CMV CPを誘導発現して退緑を示す形質転換シロイヌナズナを作出し,さらに変異原処理してCPが発現しても退緑しないCPナズナを得る。そして,退緑を示さなくなった原因遺伝子を同定する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the role of cucumber mosaic virus (CMV) coat protein (CP) in chlorosis, a typical symptom of plant virus infections. CMV CP is known to interact with chloroplast ferredoxin I (FdI), so we further examined this interaction. Inoculation experiments using mutants expressing CP with a chloroplast localization signal and mutants expressing CP that does not interact with FdI suggested that the interaction between CP and FdI in chloroplasts may cause severe chlorosis. On the other hand, expression of CP alone did not induce severe chlorosis, indicating that viral factors other than CP are also required for the severe chlorosis caused by CMV infection.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウイルスが感染した農作物では様々な病気が引き起こされて減収に至る。ウイルス感染による発病機構の解明は防除研究に重要な基礎的知見となる。本研究では、葉緑体でCPとFdIが相互作用することによりCMV感染による激しい退緑が発症する可能性が示唆された。この可能性をさらに検討し、CPと相互作用しないFdIを設計することにより、CMV感染しても激しい退緑を引き起こさない耐病性作物を作出できるかも知れない。
CMV CPの129番目のアミノ酸変異で症状が大きく変化することは1990年代初頭には知られていた。本研究成果は、なぜ一アミノ酸変異で激しい退緑になるのかという疑問の解明に向けた大きな一歩である。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] First characterisation of chrysanthemum virus B infecting chrysanthemum in Thailand and development of colourimetric RT-LAMP for rapid and sensitive detection2022

    • Author(s)
      Supakitthanakorn Salit、Mochizuki Tomofumi、Vichittragoontavorn Kanjana、Kunasakdakul Kaewalin、Thapanapongworakul Pilunthana、Ruangwong On-Uma
    • Journal Title

      Folia Horticulturae

      Volume: 34 Issue: 2 Pages: 151-161

    • DOI

      10.2478/fhort-2022-0012

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of mutations in the 2b protein of tomato aspermy virus on RNA silencing suppressor activity, virulence, and virus-induced gene silencing2022

    • Author(s)
      Murai Hirotomo、Atsumaru Kenta、Mochizuki Tomofumi
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: 167 Issue: 2 Pages: 471-481

    • DOI

      10.1007/s00705-021-05344-z

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Virus-Induced Gene Silencing in Chrysanthemum seticuspe Using the Tomato Aspermy Virus Vector2022

    • Author(s)
      Murai Hirotomo、Mochizuki Tomofumi
    • Journal Title

      Plants

      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 430-430

    • DOI

      10.3390/plants11030430

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plant Viruses Reported from Japan2022

    • Author(s)
      Fuji S, Mochizuki T, Okuda M, Tsuda S, Kagiwada S, Sekine, K, Ugaki M, Natsuaki K-T, Isogai M, Maoka T, Takeshita M, Yoshikawa M, Mise K, Sasaya T, Kondo H, Kubota K, Yamaji Y, Iwanami T, Ohshima K, Kobayashi K, Hataya T, Sano T, Suzuki N.
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 88 Issue: 2 Pages: 105-127

    • DOI

      10.1007/s10327-022-01051-y

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel Fusari- and Toti-like Viruses, with Probable Different Origins, in the Plant Pathogenic Oomycete Globisporangium ultimum2021

    • Author(s)
      Fukunishi Miki、Sasai Shinsaku、Tojo Motoaki、Mochizuki Tomofumi
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 13 Issue: 10 Pages: 1931-1931

    • DOI

      10.3390/v13101931

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Possibility of investigating the <i>Pythium</i> ecology using oomycete viruses2020

    • Author(s)
      望月知史
    • Journal Title

      Soil Microorganisms

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: 45-49

    • DOI

      10.18946/jssm.74.2_45

    • NAID

      130007932312

    • ISSN
      0912-2184, 2189-6518
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 植物ウイルス感染による退緑症状の発病機構 -ウイルスによる葉緑体代謝の制御-2020

    • Author(s)
      望月 知史
    • Journal Title

      日本農薬学会誌

      Volume: 45 Issue: 1 Pages: 7-8

    • DOI

      10.1584/jpestics.w20-09

    • NAID

      130007889344

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Silencing of the <i>Chalcone Synthase</i> Gene by a Virus Vector Derived from the <i>Cucumber Mosaic Virus</i> in <i>Petunia</i>2019

    • Author(s)
      Koji Tanase, Yosuke Matsushita, Tomofumi Mochizuki
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 88 Issue: 4 Pages: 507-513

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-078

    • NAID

      130007734323

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスによる退緑発病機構における外被タンパク質と葉緑体の関与2023

    • Author(s)
      井口宏紀、集 健太、望月知史
    • Organizer
      令和5年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスペポ系統の外被タンパク質とフェレドキシンIの相互作用の調査2022

    • Author(s)
      井口宏紀、集 健太、望月知史
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 外被タンパク質遺伝子のヌクレオチド組成とジヌクレオチド組成を改変したキュウリモザイクウイルスの病原性と競合的適応度2022

    • Author(s)
      小枝亮彦、望月知史
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] トマトアスパーミィウイルス2bタンパク質の変異が病原性およびサイレンシングサプレッサー活性に与える影響2021

    • Author(s)
      村井裕知、久保田健嗣、望月知史
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Globisporangium ultimum ver. ultimumから見出された新奇フザリウイルスとトティウイルスのゲノム配列の決定2021

    • Author(s)
      福西美貴、東條元昭、望月知史
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] キクタニギクへのトマトアスパーミィウイルス感染性クローンの効率的な接種方法の確立2020

    • Author(s)
      村井裕知、望月知史
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会関西部会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] MOCHIZUKI Lab.@OMU

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/agri/mochizukiviruslab/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] MOCHIZUKI Lab.@OPU

    • URL

      http://www.biosci.osakafu-u.ac.jp/MT/

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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