ナス・ウリ科野菜におけるベゴモウイルス抵抗性遺伝子の同定と育種利用

• Project/Area Number: 23K26900
• Project/Area Number (Other): 23H02207 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39030:Horticultural science-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 小枝 壮太 近畿大学, 農学部, 准教授 (00629066)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
• Keywords: ベゴモウイルス / ジェミニウイルス / 抵抗性育種 / ナス科、ウリ科 / 野菜 / ウイルス抵抗性 / 抵抗性遺伝子 / マッピング

Outline of Research at the Start

ベゴモウイルスはタバココナジラミ媒介性のDNAウイルスであり、熱帯から温帯までの広範囲で園芸生産における脅威となっている。しかし、 世界的に需要の大きいナス科およびウリ科の野菜ではベゴモウイルス抵抗性品種が未だ報告されておらず、これは学術・応用の両面で解決すべ き重要な課題である。本研究では、複数のベゴモウイルス抵抗性トウガラシ、ナス、キュウリ、メロンを分子生物学的手法で解析し、交雑後代を用いたマッピングにより抵抗性遺伝子を単離することで、複数の新しいウイルス抵抗性メカニズムの解明を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではトウガラシ、ナス、キュウリ、メロンなどの世界的に重要な果菜類におけるベゴモウイルス抵抗性の遺伝解析を行っている。本年度はトウガラシで単離したベゴモウイルス抵抗性遺伝子であるpepy-1の機能解析をシロイヌナズナにおいて行った。これについては他のデータと共に現在論文発表に向けて準備を進めている。キュウリNo.44についてはQTLのファインマッピングを行い、Chr1に座上する遺伝子としてRNA-dependent RNA polymeraseを単離し、プレプリントとして先行して発表した。その他のナス、キュウリ、メロンの抵抗性系統については現在、ラフマッピングあるいはファインマッピングを進めているところである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定していた研究は予定通りに終了し、次年度以降に計画していた内容も一部完了したため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の通り、各種野菜でベゴモウイルス抵抗性遺伝子の単離に向けてマッピングによる順遺伝学アプローチを進めていき、有力な候補を得た時点でVIGSなどの逆遺伝学的アプローチで抵抗性への関与を実証していく。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Syiah Kuala University(インドネシア)
• [Journal Article] Breakdown of Ty-1-Based Resistance to Tomato Yellow Leaf Curl Virus in Tomato Plants at High Temperatures (2024)
  • Author(s): Koeda Sota、Kitawaki Arata
  • Journal Title: Phytopathology? Volume: 114 Issue: 1 Pages: 294-303
  • DOI: 10.1094/phyto-04-23-0119-r
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pepper (<i>Capsicum annuum</i>) Plants Harboring the Begomovirus Resistance Gene <i>pepy-1</i> Show Delayed Symptom Progress and High Productivity Under Natural Field Conditions (2023)
  • Author(s): Pohan Nadya Syafira、Alfan Gian、Khalil Munawar、Bahagia Putra、Hayati Rayhan、Haidar Yusuf、Hadisah Nurul、Onouchi Mika、Shirono Ryosuke、Kohno Yoshinori、Hamada Ayane、Maruishi Tae、Hachisu Shinkai、Homma Kanami、Zakaria Sabaruddin、Kesumawati Elly、Koeda Sota
  • Journal Title: The Horticulture Journal Volume: 92 Issue: 1 Pages: 36-46
  • DOI: 10.2503/hortj.QH-015
  • ISSN: 2189-0102, 2189-0110
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of natural sources of resistance to bipartite begomovirus TYLCKaV in Solanum melongena (2023)
  • Author(s): Kikkawa Kyohei、Tanaka Minami、Kesumawati Elly、Koeda Sota
  • Journal Title: Euphytica Volume: 219 Issue: 5 Pages: 51-51
  • DOI: 10.1007/s10681-023-03180-7
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cy-1, a major QTL for tomato leaf curl New Delhi virus resistance, harbors a gene encoding a DFDGD-Class RNA-dependent RNA polymerase in cucumber (Cucumis sativus) (2023)
  • Author(s): Koeda Sota、Yamamoto Chihiro、Yamamoto Hiroto、Fujishiro Kohei、Mori Ryoma、Okamoto Momoka、Nagano Atsushi J.、Mashiko Takaaki
  • Journal Title: Research Square Volume: -
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-3784112/v1
  • Open Access
• [Journal Article] Lisianthus enation leaf curl virus, a begomovirus new to Japan, is more virulent than the prevalent tomato yellow leaf curl virus in Ty-gene-mediated resistant tomato cultivars (2022)
  • Author(s): Taniguchi Marina、Sekine Ken-Taro、Koeda Sota
  • Journal Title: Journal of General Plant Pathology Volume: 89 Issue: 1 Pages: 35-46
  • DOI: 10.1007/s10327-022-01101-5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 国内で初めて確認されたトルコギキョウひだ葉葉巻ウイルスによるトマト黄化葉巻病とTy遺伝子の有効性調査 (2024)
  • Author(s): 小枝壮太・谷口満理奈・関根健太郎
  • Organizer: 日本植物病理学会
• [Presentation] Pepper yellow leaf curl Aceh virus: a novel recombinant begomovirus exhibits higher virulence than its major putative parent (2024)
  • Author(s): Nadya Syafira Pohan・岡部祥子・奥野佳苗・Elly Kesumawati・小枝壮太
  • Organizer: 日本植物病理学会
• [Presentation] ナス科、ウリ科野菜におけるジェミニウイルス抵抗性と育種利用 (2024)
  • Author(s): 小枝壮太
  • Organizer: 植物ウイルス病研究会
  • Invited
• [Presentation] ナスのベゴモウイルス抵抗性遺伝子は第1染色体に座上する (2024)
  • Author(s): Nadya Syafira Pohan・吉川恭平・永野 惇・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] メロンのToLCNDV抵抗性に関与するQTLの同定 (2024)
  • Author(s): 西川 拓・山本千尋・永野 惇・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] Tomato leaf curl New Delhi virus抵抗性キュウリのF2集団における表現型の評価 (2024)
  • Author(s): 中村有希・山本千尋・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] ベゴモウイルスToLCNDVに対して抵抗性を示すメロン育種素材 (2023)
  • Author(s): 西川 拓・川原 武・中山実季・清水智貴・溝浦大輝・山本千尋・山本浩登・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] Tomato leaf curl New Delhi virusに対して抵抗性を示す新規キュウリ素材 (2023)
  • Author(s): 中村有希・山本千尋・山本浩登・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] トマトにおけるTy-3aによるtomato yellow leaf curl virus抵抗性の高温による崩壊 (2023)
  • Author(s): 北脇新大・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] Ty遺伝子の組み合わせがトマトのベゴモウイルス抵抗性に与える影響 (2023)
  • Author(s): 霜出萌乃・小枝壮太
  • Organizer: 園芸学会
• [Presentation] Genetic mapping of begomovirus resistance gene in eggplants (Solanum melongena L.) (2023)
  • Author(s): Nadya Syafira Pohan, Kyohei Kikkawa, Sota Koeda
  • Organizer: The 4th Asian Horticultural Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Field evaluation of pepy-1 conferred begomovirus resistance in pepper (Capsicum annuum) (2023)
  • Author(s): Nadya Syafira Pohan, Gian Alfan, Munawar Khalil, Putra Bahagia, Rayhan Hayati, Yusuf Haidar, Nurul Hadisah, Mika Onouchi, Ryosuke Shirono, Yoshinori Kohno, Ayane Hamada, Tae Maruishi, Shinkai Hachisu, Kanami Homma, Sabaruddin Zakaria, Elly Kesumawati, Sota Koeda
  • Organizer: 18th Eucarpia Meeting of the Capsicum and Eggplant Workgroup
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Begomovirus resistance gene Pepy-2 encodes DFDGD-class RNA-dependent RNA polymerase in Capsicum (2023)
  • Author(s): Sota Koeda, Namiko Mori, Ryo Horiuchi, Chiho Watanabe, Atsushi J. Nagano, Hayato Shiragane
  • Organizer: 18th Eucarpia Meeting of the Capsicum and Eggplant Workgroup
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 研究者ホームページ
  • URL: https://sites.google.com/site/sotakoeda/home?authuser=0
• [Remarks] 研究者所属の研究室ホームページ
  • URL: https://sites.google.com/site/sotakoeda/link?authuser=0