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Elucidation of viral hallmark genes facilitating horizontal pollen transmission of plant viruses

Research Project

Project/Area Number 17K07664
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Plant protection science
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

Isogai Masamichi  岩手大学, 農学部, 准教授 (30312515)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords植物ウイルス / 花粉伝染 / 花粉による水平伝染 / ラズベリー黄化ウイルス / リンドウ子房輪紋ウイルス / ブルーベリー小球形潜在ウイルス / 花粉 / ウィルス / 植物 / 病理学
Outline of Final Research Achievements

Pollen transmission of raspberry bushy dwarf virus mutant (RBdel1bstop) to healthy plants was significantly decreased compared with that of the wild-type raspberry bushy dwarf virus (wtRBDV). When we assessed accumulation of viral genomic (g) RNAs in pollen grains from RBdel1bstop-infected plants, the pollen grains had less viral gRNAs than in those from wtRBDV-infected plants. In addition, pollen grains from 1b-expressing transgenic plants (1b-plants) infected with RBdel1bstop transmitted the mutant virus to healthy plants after pollination more efficiently than did pollen from RBdel1bstop-infected wild-type plants (wt-plants), and more viral gRNAs had accumulated in pollen grains from RBdel1bstop-infected 1b-plants than in pollen from RBdel1bstop-infected infected wt-plants. We suggest that 1b promotes discharge of the viral gRNAs from the germinating pollen grains. Furthermore, we found that the 1b had RNA silencing suppressor activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

世界的にラズベリー栽培で問題となっているラズベリー黄化ウイルス(RBDV)が、東北地方において、日本で初めて発生したことを報告した。RBDVは、花粉によって伝搬するウイルスである。ラズベリーは受粉なしでは果実発達しないうえ、風やミツバチなどの訪花昆虫により花粉が運ばれることから、RBDVは圃場で、その感染を急速に広げる。東北地方のRBDV発生地域では、従来栽培されていた品種の果実収量がRBDVの感染により大幅に減少し、抵抗性品種への変更を余儀なくされている。RBDVの花粉による水平伝染機構の解明およびその成果を利用した防除法の確立が求められている

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] The raspberry bushy dwarf virus 1b gene enables pollen grains to function efficiently in horizontal pollen transmission.2020

    • Author(s)
      Masamichi Isogai, Takanori Matsudaira, Miyoshi Kotaro, Shimura Takuya, Yoshikawa Nobuyuki
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 542 Pages: 23-33

    • DOI

      10.1016/j.virol.2020.01.005

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      Hajime Yaegashi, Saki Oyamada, Shinichi Goto, Noriko Yamagishi, Masamichi Isogai, Tsutae Ito, Nobuyuki Yoshikawa
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 86 Issue: 2 Pages: 134-142

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00896-0

    • Related Report
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  • [Journal Article] The 1b gene of raspberry bushy dwarf virus is a virulence component that facilitates systemic virus infection in plants.2019

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      Masamichi Isogai, Takanori Matsudaira, Makoto Ito, Nobuyuki Yoshikawa
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 526 Pages: 222-230

    • DOI

      10.1016/j.virol.2018.10.025

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      Masamichi Isogai, Youhei Suzuki, Takanori Matsudaira, Nobuyuki Yoshikawa
    • Journal Title

      Journal of General Plant Pathology

      Volume: 84 Issue: 5 Pages: 376-380

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0795-2

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      磯貝雅道
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      Masamichi Isogai, Yukie Kamata, Syunpei Ando, Misaki Kamata, Asuka Shirakawa, Ken-Taro Sekine, Nobuyuki Yoshikawa
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 503 Pages: 6-11

    • DOI

      10.1016/j.virol.2017.01.002

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      松平昂士・吉川信幸・磯貝雅道
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      平成30年度日本植物病理学会東北部会
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      三吉航太郎・吉川信幸・磯貝雅道
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      平成30年度日本植物病理学会東北部会
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      磯貝雅道
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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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