イネ萎縮ウイルスの感染・増殖に関与する宿主タンパク質の構造と機能に関する研究

• Project/Area Number: 04J01768
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant pathology
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 清水 巧 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター・昆虫等媒介病害研究チーム, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: イネ萎縮ウイルス / 宿主因子 / ミュータントパネル / 遺伝子破壊 / ウイルス病抵抗性 / マイクロアレイ / RDV / レトロトランスポゾン

Research Abstract

イネ萎縮病の防除には抵抗性品種の利用が最も有効な方法のひとつであるが、本病の病原であるイネ萎縮ウイルス(RDV)に対する抵抗性品種は未だ報告されていない。本研究では、RDVの感染・増殖に関与する宿主タンパク質の構造と機能の解析を行い、イネのウイルス病抵抗性育種素材の作出に資することを目的とする。これまでに、イネ品種日本晴のミュータントパネルからRDV感受性喪失原因遺伝子Rice dwarf virus multiplication 1 gene(RIM1)の単離及び機能解析を行ったところ、本RIM1タンパク質は転写制御因子として機能して間接的にウイルスに作用するものと推察された。
そこで本年度は、RIM1の下流で発現制御され且つウイルス分子と相互作用するタンパク質を探索する目的で、DNAマイクロアレイを用いてイネ品種日本晴とrim1変異系統間における包括的な遺伝子発現変動のモニタリングを行った。得られたデータを基にして、特異的に発現が抑制されている遺伝子を拾い上げ、これらの遺伝子が破壊されているミュータントパネル内の系統に対してウイルス接種試験を行ったが、ウイルス分子と直接相互作用する宿主因子は得られなかった。
一方、上記と並行して、DNAマイクロアレイを用いて健全イネとRDV感染イネ間における遺伝子発現の差異をモニタリングしたところ、感染イネにおいて多数の病害抵抗性遺伝子群の発現促進が認められた。これら植物自身に生来備わっている自己防御機構を感染特異的により迅速、強力に発現させるように工夫するなど新たなウイルス病抵抗性形質転換イネの開発に向けた有益な基盤情報を得た。

Research Products

• [Journal Article] The repression of cell wall-and plastid-related genes and the induction of defense-related genes rice plants infected with Rice dwarf virus. (2007)
  • Author(s): Shimizu, T.
  • Journal Title: Mol.Plant-Microbe Interact. 20 Pages: 247-254
• [Journal Article] The spread of Rice dwarf virus among cells of its insect vector exploits virus-induced tubular structures. (2006)
  • Author(s): Wei, T.
  • Journal Title: J.Virol. 80 Pages: 8593-8602
• [Journal Article] Pns4 of Rice dwarf virs is a phosphoprotein, is localized around the viroplasm matrix, and forms minitubules. (2006)
  • Author(s): Wei, T.
  • Journal Title: Arch.Virol. 151 Pages: 1701-1712
• [Journal Article] Pns12 protein of Rice dwarf virus is essential for formation of viroplasms and nucleation of viral assembly complexes (2006)
  • Author(s): Wei, T.
  • Journal Title: Journal of General virology 87・2 Pages: 429-438
• [Journal Article] Interaction between the helicase domain of the Tobacco mosaic virus replicase and a tobacco arginine decarboxylase. (2004)
  • Author(s): Shimizu, T.
  • Journal Title: Journal of General Plant Pathology 70・6 Pages: 353-358
• [Patent(Industrial Property Rights)] イネ萎縮ウイルスの感染に必須なイネ遺伝子 (2005)
  • Inventor(s): 大村 敏博
  • Industrial Property Rights Holder: 中央農業総合研究センター
  • Industrial Property Number: 2005-278950
  • Filing Date: 2005-09-26