Analysis of symptom expression mechanisms induced by plant endogenous viral sequence

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15839
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 煉谷 裕太朗 宇都宮大学, 農学部, 助教 (30773551)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 内在ウイルス様配列 / ナデシコ / ダリア

Outline of Annual Research Achievements

近年の次世代シーケンス解析により、植物ゲノム中にウイルスに似た配列が含まれていることが明らかになりつつある。この内在ウイルス配列は環境の変化や他のウイルスの感染によって発現し、病徴に関与すると考えられているが、発病メカニズムや防除法は不明である。そこで本研究では、内在ウイルス配列を持つことが明らかなダリアやナデシコ属の植物を用いて、内在ウイルス配列の性状解析や内在ウイルス配列の発現条件の探索を行い、内在ウイルス配列の発病メカニズムの解明及び防除法の確立を目的としている。
2年目の2020年度は複数のナデシコ品種における内在ウイルス様配列を解読し、配列の品種間差異や同一品種内における複数のウイルス様配列の存在を確認した。さらに、内在ウイルス様配列のメチル化頻度をバイサルファイトシーケンスによって調査し、植物の生育ステージが進むほど、メチル化頻度が下がる傾向が確認された。
さらにダリアに感染するDNAウイルスのDNAクローンを構築し、接種することでその感染性を確認した。複数の品種に接種したところ、同一品種内の感染個体においても病徴に差が見られ、個体によってウイルス蓄積量に差があることが示唆された。また、DNAウイルスとダリア品種の組み合わせによっては感染率に大きな差が見られ、品種によるウイルス感受性に差があることも示唆された。この感受性の差が内在ウイルス様配列と関係するかどうかについても、3年目により詳細な検証を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の品種にダリアから分離したDNAウイルスのクローンを接種し、感染時の病徴や感染率に差があることを見いだした。また、植物の生育ステージにより内在ウイルス様配列のメチル化頻度が変化することが示唆された。

Strategy for Future Research Activity

ウイルス感染や乾燥ストレスなど環境ストレス負荷時に、内在ウイルス様配列の有無がどのように関連するかを調査する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の拡大により年度始めに予定していた実験ができなかったため、翌年度分に繰り越すことで補う。