2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of rapid detection methods for pathogenic viruses of agricultural crops and vaccines to prevent viral diseases in Kenya

Research Project

Project/Area Number	22KK0082
Research Institution	Utsunomiya University
Principal Investigator	夏秋知英宇都宮大学, 留学生・国際交流センター, 特命教授 (10134264)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	黒倉健宇都宮大学, 農学部, 講師 (10650898) 池田裕樹宇都宮大学, 農学部, 助教 (90782053) 煉谷裕太朗宇都宮大学, 農学部, 助教 (30773551)
Project Period (FY)	2022-10-07 – 2026-03-31
Keywords	ケニア / 農作物 / ウイルス / ペプチド抗体 / ワクチン開発
Outline of Annual Research Achievements	農業でもウイルス病が多発し、特に熱帯地域では激発しているが、植物ウイルスに対するワクチンの開発は進んでいない。そこで本研究では、ケニアで問題となっている農作物の病原ウイルスを研究対象として、迅速・簡便・安価なウイルス検出法を確立し、無症状株をスクリーニングしてワクチン候補株を分離し、最終的にケニアにおいてワクチンを利用した生物的防除戦略を確立し、持続可能な農業の発展とSDGsに貢献することを目的としている。まず初年度は、一つは2月に日本側共同研究者全員でケニアの海外共同研究者が所属するジョモケニヤッタ農工大学（JKUAT）とメル科学技術大学（MUST）を訪問し、海外共同研究者と対面で情報交換して本研究課題の内容を議論し、現地の農作物の栽培状況を調査し、ウイルス病の発生状況を確認して共同でサンプリングを行った。特にMUSTでは海外共同研究者だけでなく大学院生も交えてセミナーを開催し、本研究課題について議論し、院生とともに圃場でウイルス病のサンプリングを実施した。最終的にキャッサバ、カボチャ、サツマイモ、バナナなど全部で42サンプルをケニアおよび日本両国の植物防疫所の許可を得て持ち帰り、現在、感染しているウイルスを検出中である。そのうち、キャッサバの一部サンプルからはベゴモウイルスが検出され、種を同定中である。一方、DNAデータベースに登録されている各種ベゴモウイルスやクリニウイルスの塩基配列を解析し、抗原部位予測から７つの領域を特定してペプチド抗体を作成した。作成したベゴモウイルスに対する抗体はペプチドとはよく反応したので、現在は、ベゴモウイルスやクリニウイルスの感染植物と特異的に反応し、種の識別に利用可能かどうか検討中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初年度は１０月にスタートし、新型コロナウイルス感染症による渡航制限が解除されつつある時期であったために、２月にケニアを訪問し、ケニアの海外共同研究者と対面で本研究課題について話し合い、さらにウイルス病のサンプリングを行った。持ち帰ったサンプルからはウイルスが検出され、研究の進捗状況は順調と判断した。しかし、ケニアの２月は乾季のため、ジャガイモをはじめとするナス科作物やカボチャ以外のウリ科作物がほとんど栽培されておらず、サンプリングが出来なかった。このため、２年目は時期を変えてケニアを訪問して、初年度サンプリングできなかった作物について調査すべきと考える。一方、抗原部位予測から７つのペプチド抗体を作成し、ペプチドレベルでは特異的に反応することを確認した。
Strategy for Future Research Activity	新型コロナウイルス感染症による渡航制限が解除されつつある時期であったために、現地へ渡航して、海外共同研究者と対面で情報交換を行ったうえでサンプリングを実施出来た点は良かった。しかし、ケニアの２月は乾季のため、ジャガイモをはじめとするナス科作物やカボチャ以外のウリ科作物がほとんど栽培されておらず、サンプリングが出来なかった。そこで、二年目は時期を変えてケニアを訪問して、初年度サンプリングできなかった作物について調査したい。一方、抗原部位予測からペプチド抗体を作成したので、２年目は、実際にケニアで簡易にウイルスを検出する方法を確立したいと考えている。その上で、２年目後半からはワクチン候補株となる病徴を示さない弱病原性ウイルスの探索に取り組みたい。
Causes of Carryover	ケニアの訪問が２月であったため、ジャガイモをはじめとするナス科作物やカボチャ以外のウリ科作物が栽培されておらず、サンプリングが出来なかった。そこで、サンプルに感染しているウイルスを遺伝子解析する消耗品費を２年目に使用する計画としたためである。
Remarks	メル科学技術大学(MUST)を訪問し、セミナーを開催し、サンプリングを実施した後にMUSTのHPに掲載された宇都宮大学との共同研究に関する紹介で、本研究のタイトルや共同研究者全員の氏名が記載されている。