2017 Fiscal Year Research-status Report
花粉伝染を制御する植物ウイルスのホールマーク遺伝子の解明
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17K07664
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
磯貝 雅道 岩手大学, 農学部, 准教授 (30312515)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ラズベリー黄化ウイルス / リンドウ子房輪紋ウイルス / 植物ウイルス / 花粉伝染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラズベリー黄化ウイルス(RBDV)のゲノムにコードされる1b遺伝子の花粉伝染への関与について解析を行った。方法は、RBDV感染性cDNAクローンを基に、1b遺伝子の発現を停止した変異体(RB-m1b)を作製し、RB-m1bに感染したNicotiana benthamianaから花粉を得て、健全N. benthamianaに人工授粉を行い、野生型RBDV(wtRBDV)と花粉伝染率を比較した。その結果、wtRBDVの花粉による水平伝染率（36%）と比較して、RB-m1bでは花粉による水平伝染率(14％)が減少した。そこで、1b遺伝子の機能解析のため、ウイルス接種葉組織でのウイルスRNA量を比較した。その結果、RB-m1bは、wtRBDVと比較して、接種葉組織でのウイルスRNA蓄積量が減少していた。さらに、1b遺伝子を発現させた葉に、RB-m1bを接種すると、ウイルスRNA蓄積量の増加が認められた。1b遺伝子のRSS活性について、GFP遺伝子を用いたアグロインフィルトレーション法により解析を行うと、1b遺伝子の発現により、GFP mRNAの蓄積量が増加することを突きとめた。
植物ウイルスの花粉伝染の共通性・普遍性を解析するため、RBDVおよびRBDVとウイルス分類学的に異なるリンドウ子房輪紋ウイルス(GORV)に感染した花粉を用い、花粉管発芽・伸長に伴うウイルスRNA蓄積量の変化を解析した。N. benthamiana由来の感染花粉を用いた場合、RBDVでは花粉を花粉管発芽液体培地に入れてから1時間で、GORVでは3時間で、ウイルスRNAの蓄積量が最大となった。その際、増加したウイルスRNAは、花粉ではなく、花粉管発芽液体培地に存在することが示唆された。このことから、花粉管発芽・伸長に伴って、両ウイルスRNAは、花粉内で複製し、花粉から排出される可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在まで、以下の3点について明らかした。
1. RBDVゲノムにコードされる1b遺伝子が、花粉による水平伝染に関与することを示唆した。
2. 1b遺伝子が、ウイルスの植物細胞内での蓄積に関与することを示唆した。
3. GORVとRBDVに感染した花粉は、花粉管発芽・伸長に伴い、ウイルスRNAが複製し、両ウイルスは花粉から排出される可能性を示唆した。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通りに進展しており、今後も計画通り以下の2点について研究を推進する。
1. 花粉管内に局在するウイルスが、花粉伝染を引き起こすウイルス源であることを明らかにしている。そこで、1b遺伝子発現の有無による花粉管内のウイルスの増殖と局在の変化を解析する。
2. 1b遺伝子発現形質転換植物を用い、花粉あるいは柱頭親植物での1b遺伝子発現によるRB-m1bの花粉伝染を解析する。さらに、1b遺伝子による、花粉による水平伝染を導く柱頭でのウイルス感染について解析する。
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