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2022 Fiscal Year Research-status Report

Role of virus persistent infection on enhancement of environmental adaptability in host plants

Research Project

Project/Area Number 22KK0081
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高橋 英樹  東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田原 緑  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (20849525)
宮下 脩平  東北大学, 農学研究科, 助教 (60556710)
Project Period (FY) 2022-10-07 – 2026-03-31
Keywordsキュウリモザイクウイルス / 不顕性感染 / ハクサンハタザオ
Outline of Annual Research Achievements

近年、様々な生物の全ゲノム塩基配列情報とバイローム解析により、宿主生物のゲノム上にウイルスゲノムと相同の塩基配列が存在したり、宿主植物に潜在・不顕性感染しているウイルスが予想以上に多いという事実から、宿主生物は、進化の過程でウイルスの感染を繰り返し受けてきたことが明らかになってきた。しかし、これまでのウイルス研究は、生物に病気を起こす病原体としてのウイルスに焦点があてられており、病気を起こすことなく宿主生物に感染しているウイルスの存在や宿主生物との相互関係については、十分な研究がなされていない。モデル植物であるシロイヌナズナは、一年生植物であり、日本では稀にしか見られない。一方、シロイヌナズナに近縁の多年生植物(宿根草)であるハクサンハタザオは、一度ウイルスが感染を受けるとウイルスを保持し続けることに着目し、申請者らは、ハクサンハタザオから単離したキュウリモザイクウイルス(CMV)の性状解析と宿主遺伝子発現に与える影響について解析を進めてきた。
本国際共同研究では、日本とヨーロッパに自生するハクサンハタザオに感染しているウイルスを徹底的に比較解析し、両地域のハクサンハタザオの持つ形質特性と紐付けることにより、植物の生命活動を制御するウイルスの役割とその具体的な分子基盤を明らかにする。令和4年度は、ヨーロッパでのCMVのサンプリング並びにウイルスゲノム解析の計画を策定するため、共同研究先であるオランダ・ワーゲニンゲン大学のRichard Kormelink博士の研究室を2023年1月に訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行なった。さらに、モデルケースとして日本産CMVのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築し、2023年5月に計画されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本国際共同研究課題の採択決定は令和4年度の秋であったことから、直ちにヨーロッパに自生するハクサンハタザオからウイルスを単離することは季節的な事情により困難であったため、2023年1月に、共同研究先であるRichard Kormelink博士の研究室を訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行ない、2023年5月に計画されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。さらに、モデルケースとして日本産CMVのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築することができたことから、研究は概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

2023年5月中旬にオランダを中心にヨーロッパにおいてハクサンハタザオに不顕性感染しているCMVを単離し、そのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築する。さらに、日本産CMVゲノム塩基配列比較や病原性(不顕性感染の状態)の比較を解析する。

Causes of Carryover

本国際共同研究課題の採択決定は令和4年度の秋であったことから、直ちにヨーロッパに自生するハクサンハタザオからウイルスを単離することは季節的な事情により困難であったため、次年度使用額が生じた。2023年1月に、共同研究先であるRichard Kormelink博士の研究室を訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行ない、2023年5月に予定されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。次年度使用額は、2023年5月中旬にオランダを中心にヨーロッパにおいてハクサンハタザオに不顕性感染しているCMVを単離し、そのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築することに充てる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ワーゲニンゲン大学(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      ワーゲニンゲン大学
  • [Journal Article] The essential role of the quasi-long terminal repeat sequence for replication and gene expression of an endogenous pararetrovirus, petunia vein clearing virus2022

    • Author(s)
      Kuriyama, K., Tabara, M., Moriyama, H., Takahashi, H. and Fukuhara, T.
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 39 Pages: 405-414

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.1017a

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of plant immunity by exposure to dinitrogen pentoxide gas generated from air using plasma technology2022

    • Author(s)
      Tsukidate, D., Takashima, K., Sasaki, S., Miyashita, S., Kaneko, T., Takahashi, H. and Ando, S.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 17 Pages: e0269863

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0269863

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルス接種ササゲ葉における大型局部壊死病斑形成に関与するウイルス因子の解析2022

    • Author(s)
      高橋英樹, 霍 開天, 安藤杉尋, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスCP発現PVXベクターのアグロインフェクションを利用したR遺伝子抵抗性同期的誘導系2022

    • Author(s)
      宮下脩平, 狩野 凱, 石橋和大, 安藤杉尋, 高橋英樹
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [Presentation] 植物ウイルスの細胞間移行における小さいMOIを再現する細胞感染・細胞間移行シミュレーションモデルの構築2022

    • Author(s)
      平澤花織, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスの細胞間移行タンパク質による多数決型意思決定はドミナントネガティブ効果で説明される2022

    • Author(s)
      小黒まゆ, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスのゲノム分節RNA1,2,3の複製様式の非対称性2022

    • Author(s)
      小内智塁, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルス抵抗性遺伝子RCY1産物の認識特異性に関わるアミノ酸残基のin silico探索2022

    • Author(s)
      Derib A. Abebe, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [Presentation] キュウリモザイクウイルスの細胞間移行を阻害する外被タンパク質機能不全型人工改変RNA3 の作出2022

    • Author(s)
      茶藤あみ, 小黒まゆ, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • Organizer
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [Funded Workshop] WUR-TU Future Prospects in Agriculture based on Immunity, Food Science, and Synchrotron Light2023

URL: 

Published: 2023-12-25  

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