2014 Fiscal Year Research-status Report
細胞死に依存しない植物抵抗性誘導系を活用したウイルス細胞間移行の抑止機構の研究
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26450052
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
佐々木 信光 東京農工大学, 学術研究支援総合センター, 助教 (70431971)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹生谷 博 東京農工大学, 学術研究支援総合センター, 教授 (60135936)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ウイルス抵抗性 / 植物免疫 / 植物病理 / トマトモザイクウイルス / 複製 / 細胞間移行 / 細胞死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルス抵抗性の代表例とされる過敏感反応は、細胞死を伴うウイルスの局所的封じ込め反応とされる。この過敏感反応において、細胞死とは別にウイルス感染を抑制する抵抗反応が起こっているがその分子機構は明らかでは無い。本研究では、タバコの抵抗性因子Nとタバコモザイクウイルスのエリシターをタバコ類縁種（ニコチアナベンサミアーナ）で共発現すると、トマトモザイクウイルスに対して細胞死に依存しない抵抗性（以下、N-p50抵抗性）が誘導される現象を用いてウイルス抵抗性メカニズムの実体に迫ることとした。当該年度においては、まず、ウイルス抵抗性誘導に用いるアグロバクテリウム浸潤条件を決定した。次に、N-p50抵抗性を誘導した場合に、浸潤48時間の時点でトマトモザイクウイルス感染の抑制が始まっており、ウイルス感染は一細胞あるいは局所的な細胞間移行に留められていることを確認した。また、細胞死検定実験を行った結果、ウイルス感染の抑制開始時には細胞死が起こっていないデータが得られた一方で、活性酸素種の蓄積については有意な上昇が認められた。ただし、裏表皮においては浸潤48時間以降に細胞死が起きていることを示唆する形態的な変化が見られたことから、抵抗性誘導の後期には細胞死が一部誘導されることが示唆された。さらにN-p50抵抗性を誘導した葉では、コントロールに用いたGFPの蓄積も著しく減少していることが明らかとなり、N-p50抵抗性が誘導されている植物細胞では転写や翻訳の抑制が起こっている可能性が示唆された。
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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
平成26年度は、N-p50抵抗性の誘導条件の検討を行い、予定通りアグロバクテリウム浸潤濁度の最適化を行うことができた。さらなる最適化を試みる余地は残っているが、プロジェクト期間内での実験遂行上、全く問題にならないレベルである。また、細胞学的および生化学的なアプローチを用いてN-p50抵抗性誘導時における細胞死の有無あるいは程度について調べたが、ほぼ予定通りの成果を得ることができた。研究を進めている中でコントロールで用いていたGFPの蓄積量がN-p50抵抗性誘導には減少しているという興味深い現象に気づき、その点を確認するための実験を行ったため、当初予定していたN-p50抵抗性誘導における移行タンパク質の局在性について調べる実験には予備的な調査段階となっているが、プロジェクト遂行上の支障とはならない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度で予備的調査段階に留まっていた「ウイルス抵抗性誘導における細胞間移行への影響」についての実験を行う。特に移行タンパク質およびカロースの局在と蓄積量の変化に焦点を当てた実験を進める。また、N-p50抵抗性誘導に転写や翻訳の抑制が示唆されていることから、ウイルスおよび植物の内在性遺伝子の複製や翻訳への影響も考慮しながら実験を行っていく。さらに、当初の予定通り、「N-p50抵抗性を誘導した組織における網羅的遺伝子発現解析」について実験を行う。N-p50抵抗性を誘導した植物組織からRNAを抽出し、抵抗性関連遺伝子に着目して、定量的リアルタイムPCR法および次世代シーケンサーを用いた網羅的解析を行い、遺伝子発現に関して顕著な違いを示す遺伝子について機能解析を進めていく。
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