キュウリモザイクウイルスの2bによる宿主抵抗性のエピジェネティクス制御の研究
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20F20389
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
増田 税 北海道大学, 農学研究院, 教授 (60281854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KIM HANGIL 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | エピジェネティクス / cucumber mosaic virus / 2b / WRKY70 / キュウリモザイクウイルス / 花芽形成 / アラビドプシス |
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| Outline of Research at the Start |
CMVの2bタンパク質を発現するシロイヌナズナ（Col-o）形質転換体（Col-2b）では、Col-0と比較してWRKY70の発現レベルが下がる。本研究では、WRKY70が関与するCMV抵抗性の2bによるエピジェネティックス制御を調べ、その後、CMV感染植物の子孫植物とCol-2bを比較して、WRKY70が制御する抵抗性経路に関与する遺伝子群の発現とDNAメチル化との関係を調べる。次に、ウイルス感染や宿主免疫応答におけるそれらWRKY70制御下の遺伝子群の機能を明らかにする。すなわち、2bの宿主遺伝子発現のエピジェネティック制御がWRKY70による抵抗性誘導に関わるメカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
キュウリモザイクウイルス（CMV）感染Arabidopsisで誘導される抵抗反応について、WRKY70遺伝子に注目し、２年間研究してきた。CMVの2bタンパク質が、WRKY70遺伝子の発現変動に関わることをつきとめ、2b遺伝子を組み込んだ形質転換Arabidopsisを作出した。2b遺伝子の発現程度の異なる組換体を３系統選抜して、表現系を観察したところ、非形質転換体に比較して、花を早く咲かせるものと逆に遅く咲かせるものが得られた。これらの系統で、RNA-seq（transcriptome解析）によって発現変動が観察されたものにWRKY70があり、この遺伝子に着目した。WRKY70の発現パターンを系統間で比較解析したところ、2bの発現パターンとWRKY70の発現パターンにリンクが見いだされた。この結果からWRKY70はウイルス抵抗性に関与するのみならず、花の形成にも役割を担っているものと思われる。このWRKY70の発現変動がDNAのメチル化によって制御されているのか調査するために、WGBS法によりWRKY70遺伝子とその周辺のDNAを解析した。その結果、WRKY70遺伝子にはメチル化が集積は観察されず、この遺伝子の発現制御は別のメカニズムによるものと判断した。さらに2bの形質転換体に注目して、ゲノム全体のDNAのメチル化パターンを非形質転換体と比較してみたところ、花茎が抽たいする前には全ゲノムで特にCHHのメチル化が増加することを見いだした。また、花茎の抽たいが起きてしまうと速やかにゲノムDNAのメチル化も低下していくことが観察された。この現象については、Arabidopsisの花形成とゲノムDNAのhypermethylationのリンクについて、報告がある。これらの結果から、CMVの2bがArabidopsisのゲノムDNAのメチル化を促進させる能力があることが判明した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
