2018 Fiscal Year Research-status Report
海藻に感染する，新奇「善玉・悪玉」ＲＮＡウイルスの探索と機能解明
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18K19235
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
木村 圭 佐賀大学, 農学部, 講師 (30612676)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
外丸 裕司 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海区水産研究所, 主任研究員 (10416042)
浦山 俊一 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50736220)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 海藻 / ウイルス / FLDS / スサビノリ / ノリ養殖 / 海藻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，画期的なRNAウイルス探索技術・FLDS法を基盤に，海藻に感染する未知RNAウイルスの探索，品種・品質とウイルス感染の関係の解析を実施する。平成３０年度は、課題①「天然海藻に感染している未知のRNAウイルスの探索」を実施する為に、FLDS法による海藻からのウイルスdsRNA検出に取り組んできた。対象は、研究代表者がアクセスしやすい有明海で養殖されている紅藻スサビノリとし、平成２９年度までに既に採取し、凍結保存していた藻体を用いた解析を行ってきた。現在までに、ウイルスdsRNAらしきバンドを検出するに至っている。また天然海藻として、九州産アラメ、北海道産昆布、カヤモノリを採取し、解析用に保存した。これらの試料は、次年度の研究で解析する予定である。
また平成３０年度は、課題③「海藻品種とRNAウイルス感染との関係解明」の為、平成３０年度の有明海ノリ養殖海域の多様なスサビノリ藻体の採取を行ってきた。有明海佐賀県海域のノリ養殖期で刈り取りが行われている１１月から３月の５ヶ月間にわたり、有明海佐賀県海域の東部（早津江タワー）、中央部（六角タワー）、西部（４２８鋼管）のノリ漁場から、ノリ葉体として１５検体（３地点×５ヶ月）の試料を採取、保存した。また、ノリ製品として乾燥された複数海苔（約５０検体）から、海苔片を回収し、保存した。これらの試料は、次年度の研究で解析する予定である。
他に、本研究課題中で必要となる、ウイルスとノリの機能解析において、ノリのゲノム情報の整備が必要であるため、平成３０年度の間に保有する複数のノリ株のゲノム解読を行なった。既存のノリゲノム情報は、明らかに情報不足であり、総塩基数で1.67倍、N50の値で46.6倍のノリゲノム情報を得ることに成功した。この結果については、日本藻類学会第４３回大会にて学会報告を行なっている。
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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
『海藻』は米や大豆とともに，日本の食文化を支える重要な食物であり，日本各地で養殖されている。しかしながら，食物病害の代表格とも言える『ウイルス』感染については，海藻においてその理解は十分には進んでおらず、特にRNAをゲノムに持つRNAウイルスの知見は一切無いと言える状況にあった。また近年、宿主生物の「病害」要因とはならない、『善玉RNAウイルス』の存在も明らかにされている。本研究は、ウイルスの中で、特にRNAウイルスを特異的に検出する手法「FLDS法」を用い、これまでに知られていない海藻RNAウイルスの探索を試み、その機能の一端を明らかにする課題である。
平成３０年度は、課題①「天然海藻に感染している未知のRNAウイルスの探索」の実施、課題②「強制感染法を使った，海藻感染性RNAウイルスの探索」の準備を行うことを計画していた。課題①については、紅藻スサビノリに対するFLDSを実施し、ウイルスdsRNAらしきバンドを検出するに至っている。また次年度以降の解析のため、アラメ、コンブ、カヤモノリを採取、保存している。課題②については、海藻へのウイルス感染を誘導するため、海藻藻体から「裸の細胞」を回収することが重要であり、平成３０年度にカヤモノリの生殖細胞実験の準備、スサビノリのプロトプラスト作成酵素の準備を進めてきた。このことから、おおむね計画通りに進んでいると考えている。
また平成３１年度より、課題③「海藻品種とRNAウイルス感染との関係解明」を実施する予定で有明海の養殖ノリを使用する計画であるが、ノリ養殖は前年度３月までしか行われないため、平成３０年度中に養殖ノリの採取を行なった。可能であれば、これらの試料から解析を外注する予定であったが、調査を年度末まで実施した為、解析は平成３１年度に実施することとした。また、その為の経費を平成３１年度に繰り越している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題のうち、課題①「天然海藻に感染している未知のRNAウイルスの探索」の実施では、平成３０年度に採取、保存してきた紅藻スサビノリ、褐藻カヤモノリ（アラメ、コンブ）を対象に、FLDS法によるRNAウイルス探索を実施する予定である。また、課題②「強制感染法を使った，海藻感染性RNAウイルスの探索」については、３月頃からカヤモノリの生殖細胞の回収が可能となる為、その時期に生殖細胞に対してウイルス画分の液を摂取し、感染を促す実験を計画している。ウイルス画分は、海底泥や藻体の培養液、抽出液を使用する予定である。検出については、FLDS法のほか、既知のRNAウイルス複製酵素配列から開発された宿重プライマーを利用した、PCRとサンガーシーケンス法を利用する計画である。これらの課題を通して、『対象の海藻に感染する未知RNAウイルス』の存在を明らかにしたいと考えている。
課題③「海藻品種とRNAウイルス感染との関係解明」については、昨年度までに有明海佐賀県海域のノリ養殖期１１月からの５ヶ月間にわたり、東部、中央部、西部のノリ漁場から、ノリ葉体１５検体を採取している。これら地点、時期の違うノリを用いたFLDS解析を行うことで、異なる環境にあるノリに感染するウイルスの違い等を明らかにしていきたいと考えている。加えて、保存してきた乾燥海苔（約５０検体）についても、FLDSを実施し、産地やノリ等級とウイルスとの関係についても解析する予定である。また、本研究期間を通して、実験に用いるノリ藻体を得られる時期が平成３１年シーズンまでである為、今年度も養殖漁場からのノリ藻体の回収を実施する予定である。そして、この課題を通して「海藻感染ウイルスの役割」の一端について解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究課題では、海藻の未知RNAウイルスの存在を探索する課題と、養殖海藻に感染するウイルスの役割を調べる課題を実施している。そのうち、「海藻品種とRNAウイルス感染との関係解明」については、多様な養殖ノリ葉体を採取しFLDS解析を行う。このFLDS解析には、次世代DNAシーケンスの外注費を含んでおり、その金額は単年度で約３０万円分を見込んでいる。本研究では、「海藻品種とRNAウイルス感染との関係解明」課題を平成３１年度から実施する予定で、有明海の養殖ノリを使用する計画であるが、ノリ養殖は冬季に実施される為、平成３１年度の解析では、その前年の平成３０年度中の養殖ノリサンプルの採取をする必要がある。平成３０年度には、１１月～３月にノリ養殖を採取、保存してきた。そして可能であれば、これらの試料からDNAシーケンス解析を外注する予定であったが、調査を年度末まで実施した為、解析用のDNAを準備している段階で年度末を迎えていた。その為、DNAシーケンス解析は平成３１年度に実施することとし、そのための経費を平成３１年度に繰り越した。平成３１年度では、採取した養殖ノリ試料からのDNA抽出、FLDS解析を速やかに実施し、DNAシーケンスの外注まで進める予定である。
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Research Products
(1 results)
