2023 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of plant defense mechanisms against seed transmission of plant viruses
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21K05590
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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, 教授 (30312515)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ラズベリー黄化ウイルス / Nicotiana benthamiana / 種子伝染 / RNAサイレンシング / DCL2 / DCL4 / RDR6 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラズベリー黄化ウイルス(RBDV)は、感染レッドラズベリーに、健全レッドラズベリーの花粉を授粉すると、ウイルスが種子の胚に感染して種子伝染する。しかし、感染Nicotiana benthamiana (感染Nb)に、健全Nbの花粉を授粉しても種子伝染しないことを突き止めた。さらに、Chromogenic in situ hybridization解析により、感染Nbにおけるウイルスの局在を解析すると、RBDVが胚のうにも感染しているにも関わらず、健全な精細胞と受精させると、胚乳にウイルスが検出されるにもかかわらず、胚にはウイルスが検出されなかった。このことから、Nbでは、種子中の胚にウイルスが感染できないことで、種子伝染が阻止されていることが分かった。そこで、「ウイルスのRSS活性が弱く作用するNbの様な植物では、植物が持つRNAサイレンシングにより、胚へのウイルス感染が阻害されることで、種子伝染が妨げられるが、RSS活性が強く作用するラズベリーのような植物では、RNAサイレンシングが抑制され、胚へのウイルス感染が可能となり、種子伝染が成立する。」という仮説を立て、これを証明する実験を行った。具体的には、DCL2とDCL4の発現を2重にノックアウトとしたΔD2ΔD4-NbおよびRDR6の発現をノックアウトしたΔRDR6-Nbを用いて、RNAサイレンシングを抑制した条件で、RBDVの種子伝染を解析した。しかしながら、ΔD2ΔD4-NbおよびΔRDR6-Nbでも、胚へのウイルス感染が検出されず、RBDVの種子伝染も認められなかった。このことから、NbにおけるRBDVの胚への感染阻害による種子伝染を回避メカニズムには、RNAサイレンシングによるウイルス抵抗性は関与していないと考えられた。
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