Analysis on the mechanism for the yellow induction on tobacco by cucumber mosaic virus and its satellite

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04880
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant protection science
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Masuta Chikara 北海道大学, 農学研究院, 教授 (60281854)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: RNAサイレンシング / キュウリモザイクウイルス / サテライトRNA / 病徴誘導

Outline of Final Research Achievements

Tobacco plants infected with Y-satellite RNA (Y-sat) in the presence of cucumber mosaic virus (CMV) show yellowing symptoms due to RNA silencing (RS) against the host ChlI gene mRNA. For this symptom induction, the secondary siRNA amplification by RDR6 in the RS pathway was found to be important. The yellow tobacco was found to be more tolerant to drought stress than the healthy control although ChlI is also involved in stoma regulation. In addition, the yellow color was demonstrated to be advantageous for aphid transmission of CMV+Y-sat and thus for their survival.

Free Research Field

植物病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物におけるウイルス病の病徴発現メカニズムを分子レベルで理解できれば、ウイルス病の防除対策の立案に大きく貢献できる。本研究で、一見偶然にみえるウイルス感染によるタバコの黄化が、実は、アブラムシを介したウイルス伝搬に有利な状況を作り出すウイルス側の巧緻な戦略であることが明らかになった。このような研究成果は、植物とウイルスの闘い（共生）と生き残り戦略の理解につながり、現在我々が食料として利用している作物の栽培を最大限に高度化するための基盤知見として高い学術的意義を有するものと考える。