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Screening and analysis of mycoviruses latently infecting phytopathogens in Can Tho, Vietnam

Research Project

Project/Area Number 20KK0137
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

森山 裕充  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20392673)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野澤 俊介  玉川大学, 農学研究科, 特任助教 (00887458)
小松 健  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsマイコウイルス / 2本鎖RNAウイルス / ベータクリソウイルス / 熱帯果物病原菌 / イネいもち病菌 / 酵母マイコウイルス / 薬剤感受性 / ウイルス治癒 / 疫病菌 / メコンデルタ / 病原性変動 / 微生物培養 / β₋クリソウイルス / 植物病原菌 / 応用微生物学
Outline of Research at the Start

本研究ではメコンデルタの農業生産現場における植物病原菌の新たな防除法の開発に寄与すべく、ベトナム国カントー地方の農作物に重大な被害を齎す植物病原菌に感染するマイコウイルスの存在状況およびその性状の調査を行う。マイコウイルス感染は一見して潜在的であるが、実際には宿主菌の菌糸成長速度、空気感染を齎す分生子の形成効率の増減、宿主菌の農作物に対する病原力への影響や、病原性変動による抵抗性の打破などバイオロジカルな表現型変化に加え、種々の殺菌剤によるケミカルコントロールに対する薬剤感受性の変化などを引き起こすことがある。そこでマイコウイルス種について把握し、宿主菌に影響を付与する機構の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではベトナム国カントー地方の農作物に重大な被害を齎す植物病原菌に感染するマイコウイルスの存在状況を調査し、新たな防除法への寄与を目的とする。2023年度は4回訪越して、研究代表者を含む6名がカントー大学に行き、現地の学生や研究者にマイコウイルス検出法やRT-PCR、cDNAクローニング法、大腸菌形質転換など一連の分子生物学的実験の立ち上げて研究基盤を築いた。マイコウイルスの検出においてはドラゴンフルーツに褐斑病を起こすNeoscytalidium dimidiatumとPhytophthora属菌からマイコウイルス由来の複数の2本鎖RNAの検出に成功した。浮稲栽培品種にはエンドルナウイルスとは別のウイルスが広く分布することも判明した。現地の研究者が困難な課題としていた疫病菌であるPhytophthora属菌の病斑からの分離方法も、当該研究室の所属する専門家と共に渡航して、単離に必要抗生物質種の情報を基にした改良方法で試したところ、ドリアンを含む重要な農作物の病斑から分離することに成功した。2023年7月下旬にカントー大学にODA予算で新設されたバイオテクノロジー研究棟で開催されたInternational Conference on BioProtection for Sustainable Agriculture 2023においても当研究グループから3名が招待講演した。また2023年1月に開始されたカントー大学技協フェーズ2「気候変動下のメコンデルタ地域における持続可能な発展に向けた産官学連携強化プロジェクト」研究代表者であるThanh博士がモデル2として参画する社会実装活動とも発展的に関連させることを目的として、メコンデルタのドンタップ省のマンゴー農園に再度訪問し、ドラゴンフルーツ農園にも訪問する機会を得て、炭疽病菌や褐斑病菌の圃場における被害観察も視察した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

【カントー大学との共同研究進捗状況】
新型コロナウイルス感染症蔓延による影響のため、本研究プロジェクトが開始された2020年11月以降から2022年末に至るまでは日本からベトナムの研究者の直接渡航による研究実施は困難であったが、2023年3月以降、ベトナム国カントー大学への渡航回数を年間で4回と増やしており、2024年度も5月中旬に訪越して6度目のマイコウイルス研究Workshopを実施しており、現地での研究を推進に努めている。研究棟には、継続して訪越する度にマイコウイルス探索研究を円滑に行うべく実験器具を直接持参することで関連実験消耗品の充実化を図り、さらに後半2回の訪越では酵素類などを保温瓶で持ち込み、各種酵素反応や形質転換を実施できる研究環境を整え、日本側との技術格差を縮めることに鋭意努力中である。
【日本国内における進捗状況】
イネいもち病菌Magnaporthe oryzae に感染するマイコウイルスBetachrysovirus magnaporthis
(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1; MoCV1)が感染するオリジナル株と、その菌株から得られたウイルス治癒株を材料として、イネいもち病菌に対する5種類の作用点(アゾキジズトロビン:ミトコンドリア呼吸、トリシクラゾール:メラニン生合成、イソプラチオラン:脂質代謝、カスガマイシン:タンパク質合成、チオファネートメチル:有糸分裂)の異なる殺菌剤に対する感受性について調査中である。またMoCV1と宿主タンパク質相互作用を解析するために、共免疫沈降を利用したMoCV1 相互作用宿主タンパク質の同定を実施しており、SDS-PAGE によりMoCV1 感染菌体特異的に確認されたタンパク質成分をバンドから切り出し, In gel digestion 後, MS/MS Ion Search で解析する。

Strategy for Future Research Activity

近年の急速な気候変動によりメコンデルタ地域の塩害、干ばつは沿岸海域に留まらず、内陸部までに浸透しており、イネを中心とした穀物、果物、野菜などの農作物は弱まり、逆に汽水域が拡大することで疫病菌Phytophthora属を始め、多くの植物病原菌には適した条件となり、その生息域の拡大することで農作物への病害は急速に深刻化している。拡大する植物病原菌への対策として、多種の殺菌剤が散布されているが、その散布を止めたり、または薬剤耐性菌が出現することにより、植物病原菌の制御は極めて重要である。
このようなメコンデルタの農業生産地において、本研究では、これまでにイネいもち病菌の効果的な防除を目的としてマイコウイルスの研究を行ってきており、特にイネに対する病原性の変動や、薬剤感受性に対する変動について調査中であり、今後も継続していく。また2024年4月より、ベトナムカントー大学から博士学生を受け入れており、ドラゴンフルーツ褐斑病菌Neoscytalidium dimidiatumについても、マイコウイルス感染状況、ウイルスフリー化株の作製により、ウイルス感染が齎す病原性や薬剤感受性変化についての調査を行う。複数のマイコウイルスが感染する場合、単独感染株の作出も行い、各ウイルス成分が、宿主菌に付与する影響について、特に、菌糸成長、宿主植物への病原性、各種薬剤に対する感受性を中心に調査する。さらに、浮稲栽培品種に於いては、約2.7kbpのRNA成分が広く検出されることも見出しており、雨期の嫌気状態で数メートルに及ぶ浮稲の特質との関連についても、14kbpのエンドルナウイルスを保有する日本型イネとの研究で比較し、稲作技術に浸透したマイコウイルスの機能についても探る。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (66 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (8 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 14 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Department of Plant Protection/College of Agriculture/Can Tho University(ベトナム)

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Microbiology Resource Announcements

      Volume: 30 Issue: 6 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1128/mra.01169-23

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    • Author(s)
      Hassan Sidra、Syun-ichi Urayama、Shabeer Saba、Kiran Tahseen Ali、Wu Chien-Fu、Moriyama Hiromitsu、Coutts Robert H.A.、Kotta Loizou Ioly、Jamal Atif
    • Journal Title

      Virus Research

      Volume: 343 Pages: 199351-199351

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2024.199351

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    • Author(s)
      Hassan Sidra、Syun-ichi Urayama、Shabeer Saba、Wu Chien-Fu、Moriyama Hiromitsu、Coutts Robert H. A.、Kotta-Loizou Ioly、Jamal Atif
    • Journal Title

      Journal of General Virology

      Volume: 104 Issue: 11 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001925

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  • [Journal Article] Successful full-length genomic cloning and characterization of site-specific nick structures of Phytophthora endornaviruses 2 and 3 in yeast, Saccharomyces cerevisiae2023

    • Author(s)
      Sakuta Kohei、Uchida Keiko、Fukuhara Toshiyuki、Komatsu Ken、Okada Ryo、Moriyama Hiromitsu
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1-1

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1243068

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    • Author(s)
      Zhao, Y., T. Shirouzu, Y. Chiba, K. Hosaka, H. Moriyama, S. Urayama and D. Hagiwara
    • Journal Title

      Virus Research

      Volume: 325 Pages: 199045-199045

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2023.199045

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    • Author(s)
      Kuriyama Kazunori、Tabara Midori、Moriyama Hiromitsu、Takahashi Hideki、Fukuhara Toshiyuki
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 39 Issue: 4 Pages: 405-414

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.1017a

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Year and Date
      2022-12-25
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      Hamim Islam、Urayama Syun-ichi、Netsu Osamu、Tanaka Akemi、Arie Tsutomu、Moriyama Hiromitsu、Komatsu Ken
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 14 Issue: 11 Pages: 2572-2572

    • DOI

      10.3390/v14112572

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      Hiromitsu Moriyama, Jiatao Xie, Ioly Kotta-Loizou, Kook-Hyung Kim
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      Frontiers in Microbiology

      Volume: 1

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    • Author(s)
      Okada Ryo、Moriyama Hiromitsu、Ogawara Takashi、Cizek Heather、Valverde Rodrigo A.
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      Archives of Virology

      Volume: 166 Issue: 12 Pages: 3483-3486

    • DOI

      10.1007/s00705-021-05264-y

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      Wu Chien-Fu、Aoki Nanako、Takeshita Naoki、Fukuhara Toshiyuki、Chiura Hiroshi X.、Arie Tsutomu、Kotta-Loizou Ioly、Okada Ryo、Komatsu Ken、Moriyama Hiromitsu
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 12

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.773062

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      Uchida K , Sakuta K , Ito A , Takahashi Y , Katayama Y , Omatsu T , Mizutani T , Arie T , Komatsu K , Fukuhara T , Uematsu S , Okada R , Moriyama H
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 3 Pages: 1-18

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.633502

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      Moriyama H, Aoki N, Fuke K, Urayama-Takeshita K, Takeshita N, Chien-Fu Wu
    • Journal Title

      Encyclopedia of Virology (Fourth Edition)

      Volume: 4 Pages: 544-548

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-814515-9.00031-x

    • ISBN
      9780128145166
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      Kotta-Loizou, I, Coutts, R.H.A, Caston, J.R, Moriyama, H, Ghabrial, S.A
    • Journal Title

      Encyclopedia of Virology (Fourth Edition)

      Volume: 4 Pages: 557-567

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    • Author(s)
      Takahashi-Nakaguchi A, Shishido E, Yahara M, Urayama M, Ninomiya A, Chiba Y, Sakai K, Hagiwara D, Chibana H, Moriyama H, Gonoi T
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 11 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.607795

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      津金朋代, 栢森美幸, 福原敏行, 森山裕充
    • Organizer
      第21回糸状菌分子生物学カンファレンス
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 2色咲品種ダリアの自然発生RNA干渉機構における ダイサーDCL4活性の解析2022

    • Author(s)
      栗山和典、大野翔、森山裕充、福原敏行
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ナシ黒斑病菌N18株に混合感染する2種のマイコウイルスの粒子構成蛋白質及び相互作用の解析2022

    • Author(s)
      丸山洋平・千葉悠斗・浦山俊一・萩原大祐・福原敏行・森山裕充
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of the viral particle-associated proteins of a novel mycovirus, Diaporthe alternavirus 1 (DAV1)2022

    • Author(s)
      Chien-Fu Wu, Yoshiyuki Ito, Nobumitsu Sasaki, Takashi Ogawara, Hiromitsu Moriyama, Ryo Okada
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] パン酵母細胞を利用したアスパラガス疫病菌に感染するエンドルナウイルスの機能解析2022

    • Author(s)
      作田康平・内田景子・福原敏行・植松清次・岡田亮・森山裕充
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Colletotrichum fructicola mitovirus 1のミトコンドリア内局在性の調査2022

    • Author(s)
      北浦 健太朗・岡田 亮・小河原 孝司・福原敏行・森山裕充
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 出芽酵母で発現したマイコウイルスMoCV1-A外被蛋白質の細胞内凝集体の解析2022

    • Author(s)
      林勇歩・岩﨑桃子・福原敏行・森山裕充
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Phytophthora kelmanii によるローズマリーとコモンセージに発生した疫病2022

    • Author(s)
      植松清次・日恵野 綾香・大坪 佳代子・ 久保 周子・田中 千華・森山 裕充・景山 幸二
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Identification of 5′ terminal structure and specific genome alterations of segmented dsRNA mycovirus, Altenaria alternata virus 1 (AaV1), causing the morphologies changing in saprophyte A. alternata2021

    • Author(s)
      Chien-Fu Wu, Toshiyuki Fukuhara, Ryo Okada and Hiromitsu Moriyama
    • Organizer
      American Society for Virology
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Site specific nick structures of two novel endornaviruses co-infecting a Phytopyhora pathogen of Asparagus officinalis2021

    • Author(s)
      Kohei, Sakuta, Keiko Uchida, Toshiyuki Fukuhara, Seiji Uematsu, Ryo Okada, Hiromitsu Moriyama.
    • Organizer
      American Society for Virology
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of mitovirus infecting the strawberry anthracnose fungus, Colletotrichum fructicola2021

    • Author(s)
      Kentaro Kitaura, Ryo Okada, Takashi Ogawara, Toshiyuki Fukuhara, Hiromitsu Moriyama
    • Organizer
      American Society for Virology
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aggregated mycovirus structural proteins of the genus Betachrysoviridae caused impaired growth phenotypes in yeast, Saccharomyces cerevisiae.2021

    • Author(s)
      Yuho Hayashi, Toshiyuki Fukuhara, Hiromitsu Moriyama
    • Organizer
      American Society for Virology
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナシ黒斑病菌に混合感染する Alternaria alternata chrysovirus 1と新規polymycovirusのゲノム及びウイルス構造蛋白質の解析2021

    • Author(s)
      丸山洋平・千葉悠斗・浦山俊一・萩原大佑・福原敏行・森山裕充
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会関東部会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] A new alternavirus, Diaporthe alternavirus 1 (DAV1), isolated from Diaporthe aff. acuta of strawberry2021

    • Author(s)
      Chien-Fu Wu, Kengo Nakamura, Toshiyuki Fukuhara, Takashi Ogawara, Hiromitsu Moriyama, and Ryo Okada
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会関東部会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アスパラガス疫病菌に感染するPhytophthora endornavirusの完全長cDNAクローン構築2021

    • Author(s)
      作田康平・内田景子・福原敏行・植松清次・森山裕充
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会関東部会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 通気条件がColletotrichum fructicola mitovirus 1の細胞内局在性に及ぼす影響調査2021

    • Author(s)
      北浦 健太朗・岡田 亮 ・小河原 孝司 ・森山裕充
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会関東部会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ナシ黒斑病菌に混合感染する二種のマイコウイルスの性状解析2021

    • Author(s)
      丸山洋平・千葉悠斗・浦山俊一・萩原大祐・福原敏行・森山裕充
    • Organizer
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アスパラガス疫病菌に感染するPhytophthora endornavirus の完全長cDNA クローン構築2021

    • Author(s)
      作田康平・内田景子・福原敏行・植松清次・森山裕充アスパラガス疫病菌に感染するPhytophthora endornavirus の完全長cDNA クローン構築
    • Organizer
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ダイズにおいてセシウム吸収の品種間差をもたらす遺伝子の解析2021

    • Author(s)
      宇多真梧・福原いずみ・Artigas Ramirez Maria Daniela・小島克洋・Salem Djedidi 安掛真一郎・加賀秋人・松波寿弥・森山裕充・山田哲也・横山正・大津直子
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 2つの新規エンドルナウイルスが同時感染したアスパラガス疫病菌の 遊走子嚢形成と殺菌剤感受性2021

    • Author(s)
      内田景子、作田康平、井藤碧吏、 岡田亮、福原敏行、植松清次、森山裕充
    • Organizer
      第46回日本農薬学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Infection by three hypovirulence-associated chrysoviruses cause differential phenotypic traits in an isogenic Magnaporthe oryzae host2021

    • Author(s)
      Lemtukei Daniel, Hiromitsu Moriyama, Tsutomu Arie, Ken Komatsu
    • Organizer
      2021年度日本植物病理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Sequence analysis of novel mycoviruses infecting the strawberry anthracnose fungus, Colletotrichum fructicola2021

    • Author(s)
      岡田 亮・北浦健太朗・宮本拓也・秋元拓己・小河原孝司・森山裕充
    • Organizer
      2021年度日本植物病理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Identification of 5′ terminal structure and specific genome alterations of segmented dsRNA mycovirus, Altenaria alternata virus 1 (AaV1), causing the morphologies changing in saprophyte A. alternata2021

    • Author(s)
      Chien-Fu Wu, Toshiyuki Fukuhara, Ryo Okada and Hiromitsu Moriyama
    • Organizer
      2021年度日本植物病理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アスパラガス疫病菌エンドルナウイルスの 遺伝子構造解析と生物学的機能解析2021

    • Author(s)
      作田康平,岡田 亮 ,内田景子、植松清次、福原 敏行,森山 裕充
    • Organizer
      2021年度日本植物病理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] イチゴ炭疽病菌 (Colletotrichum fructicola) に感染する ミトウイルスの細胞内局在性と性状解析2021

    • Author(s)
      北浦 健太朗 ・岡田 亮 ・小河原 孝司 ・森山裕充
    • Organizer
      2021年度日本植物病理学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 病害防除システムの開発による高品質マンゴー生産のために(JICAプロジェクトニュース)

    • URL

      https://www.jica.go.jp/project/vietnam/060/news/20230313.html

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Published: 2020-10-29   Modified: 2024-12-25  

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