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環状RNA病原体ウイロイドの病原性-miRNA/遺伝子発現ネットワーク撹乱作用

研究課題

研究課題/領域番号 15H04455
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物保護科学
研究機関弘前大学

研究代表者

佐野 輝男  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (30142699)

研究分担者 種田 晃人  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)
葛西 厚史  弘前大学, 農学生命科学部, 研究員 (80633982)
研究協力者 Jaroslav Matoušek  Institute of Plant Molecular Biology, Biology Centre ASCR v.v.i
Adkar Purushothama CR  Université de Sherbrooke, RNA Group/Groupe ARN
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードウイロイド / RNAサイレンシング / DCL2 / DCL4 / miR398a-3p / SOD1 / CCS1 / マイクロRNA / 遺伝子発現ネットワーク / 環状RNA / ジベレリンβ水酸化酵素 / AGO2 / RDR6 / 形質転換トマト
研究成果の概要

ウイロイドの病原性と宿主遺伝子発現ネットワーク攪乱作用を分析し、ウイロイド由来small RNAによるカロース合成酵素遺伝子の発現阻害機構とウイロイドの弱毒化に関与する塩基を特定し、RNA干渉を利用した新規ウイロイド耐性植物を作出した。
DCL2とDCL4をRNAiで抑制したトマトは、ウイロイド感受性になり、全身に壊疽を生じて枯死に至る新奇な現象を見出し、CCS1、SOD1、miR398の発現量が異常に上昇することを突き止めた。
植物は基礎的自然免疫で活性酸素種を発生させてウイロイドの感染に対抗するが、RNAサイレンシングに異常をきたすと防御機構に乱れを生じ、病徴が激化することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 中国農業科学院植物保護研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 植物科学研究所(チェスケ・ブジェロビッチ)(チェコ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of Plant Molecular Biology(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite de Sherbrooke(Canada)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] ICTV Consortium ICTV Virus Taxonomy Profile: Avsunviroidae2018

    • 著者名/発表者名
      Di Serio D, Li S-F, Matousek J, Owens RA, Pallas V, Randles JW, Sano T, Verhoeven JThJ, Vidalakis G, Flores R
    • 雑誌名

      J Gen Virol

      巻: 99

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A point-mutation of Coleus blumei viroid 1 switches the potential to transmit through seed2018

    • 著者名/発表者名
      Tsushima T, Sano T
    • 雑誌名

      J Gen Virol.

      巻: 99 号: 3 ページ: 393-401

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular diversity among viroids infecting chrysanthemum in India2017

    • 著者名/発表者名
      Adkar-Purushothama CR, Chennappa G, Poornachandra Rao K, Sreenivasa MY, Maheshwar PK, Nagendra Prasad MN, Sano T.
    • 雑誌名

      Virus Genes

      巻: 53 ページ: 636-642

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global transcriptomic changes induced by infection of cucumber (Cucumis sativus L.) with mild and severe variants of hop stunt viroid2017

    • 著者名/発表者名
      Xia CJ, Li SF, Hou WY, Fan ZF, Xiao H, Lu MG, Sano T and Zhang ZX
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 8 ページ: 2427-2427

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02427

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of host-dependent mutations of Apple fruit crinkle viroid replicating in newly identified experimental hosts suggests maintenance of stem-loop structures in the left-hand half of the molecule is important for replication2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Fujibayashi M, Hataya T, Taneda A, He Y-H, Tsushima T, Duraisamy GS, Siglova K, Matousek J, Sano T
    • 雑誌名

      J Gen Virol

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Propagation and some physiological effects of Citrus bark cracking viroid and Apple fruit crinkle viroid in multiple infected hop (Humulus lupulus L.)2017

    • 著者名/発表者名
      Matousek J, Siglova K, Jakze J, Radisek S, Brass Joseph RJ, Tsushima T, Gucek T, Duraisamy GS, Sano T and Steger G
    • 雑誌名

      J Plant Physiol

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Symptoms and molecular characterization of apple dimple fruit viroid isolates from apples in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kasai H, Ito T, Sano T
    • 雑誌名

      J Gen Pl Pathol

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Viral pathogens occurring in fig-mosaic diseased trees in Greece2016

    • 著者名/発表者名
      Kaponi MS, Vellios EK, Fillipou KS, Sano T
    • 雑誌名

      PSJ Plant Virus Disease Workshop Report (special edition)

      巻: 12 ページ: 30-42

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Small RNA derived from the virulence modulating region of the Potato spindle tuber viroid silences callose synthase genes of tomato plants2015

    • 著者名/発表者名
      Adkar-Purushothama, C.R., C. Brosseau, T. Giguere, T. Sano, P. Moffett, J.P. Perreault
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 27 号: 8 ページ: 2178-2194

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00523

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of small RNA production patterns among the two potato spindle tuber viroid variants in tomato plants2015

    • 著者名/発表者名
      Adkar-Purushothama, C.R., J.P. Perreault, T. Sano
    • 雑誌名

      Genomics Data

      巻: 6 ページ: 65-66

    • DOI

      10.1016/j.gdata.2015.08.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RNAi mediated inhibition of viroid infection in transgenic plants expressing viroid-specific small RNAs derived from various functional domains2015

    • 著者名/発表者名
      Charith Raj Adkar-Purushothama, Atsushi Kasai, Kohei Sugawara, Hideki Yamamoto, Yuto Yamazaki, Ying-Hong He, Nobuyuki Takada, Hideki Goto, Sahori Shindo, Takeo Harada and Teruo Sano
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 17949-17949

    • DOI

      10.1038/srep17949

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular dissection of a dahlia isolate of potato spindle tuber viroid inciting a mild symptoms in tomato2015

    • 著者名/発表者名
      Tsushima D, Tsushima T, Sano T.
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 214 ページ: 11-18

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2015.12.018

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ウイロイド感染植物の矮化・葉巻症状に関連する宿主遺伝子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、林勇作、菅原康平、藤林美里、葛西厚史、佐野輝男
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トマトのRDR6はジャガイモやせいもウイロイド(PSTVd)の初期増殖と茎頂分裂組織内部への侵入を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      直井崇、畑谷達児、葛西厚史、佐野輝男
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Variation, molecular structure and pathogenicity of viroid - a non-coding RNA pathogen2017

    • 著者名/発表者名
      Sano T
    • 学会等名
      ISF/ISHI-Veg Meetings, Osaka, TKP Shin-Osaka Business Center
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジャガイモやせいもウイロイドのトマトに対する弱毒性を特徴づける塩基変異の評価2017

    • 著者名/発表者名
      対馬大希、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイドホップ分離株及びカキ分離株のトマトでの病原性解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、藤林美里、種田晃人、畑谷達児、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トマトのDCL2とDCL4はジャガイモやせいもウイロイド(PSTVd)の初期増殖と病徴発現を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      池田翔、葛西厚史、種田晃人、奥田真生、鈴木貴大、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイドホップ分離株のトマトにおける病原性解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、藤林美里、畑谷達児、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会東北部会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ウイロイド感染で生じる壊疽症状について2017

    • 著者名/発表者名
      佐野輝男、鈴木貴大、藤林美里
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会東北部会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リンゴさび果ウイロイドの草本宿主植物に関する再検討2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大, 藤林美里, 山本英樹, 赫英紅, 佐野輝男
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      福島市コラッセふくしま
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジャガイモやせいもウイロイドの病原性に影響を及ぼす左末端及び病原性領域内の塩基変異の分析2016

    • 著者名/発表者名
      対馬大希, 畑谷達児, 佐野輝男
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      福島市コラッセふくしま
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジャガイモやせいもウイロイド-ダリア株の左末端及び病原性領域の塩基変異と病原性比較分析2016

    • 著者名/発表者名
      対馬大希, 佐野輝男
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市、岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] RNAiでRNAサイレンシングキー因子遺伝子発現をノックダウンした形質転換トマト系統のウイロイド感受性の分析2016

    • 著者名/発表者名
      佐野輝男, 葛西厚史, 菅原康平, 成田和子, 八木竜也, 池田翔, 奥田真生, 林勇作, 直井崇, 藤林美里
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市、岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイドカキおよびホップ分離株の草本性植物での遺伝的安定性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大, 藤林美里, 畑谷達児, 佐野輝男
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市、岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 人工組換え実験によるコリウスブルメイウイロイド-1及び-5の分子内ループの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      対馬太郎, 齊藤瑠衣, 佐野輝男
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市、岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リンゴくぼみ果ウイロイド(ADDFVd)とリンゴに感染する他の2種既知ウイロイドとのリンゴにおける発現病徴の比較2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤伝,佐野輝男
    • 学会等名
      第69回北日本病害虫研究発表会
    • 発表場所
      札幌市、北海道立道民活動センタービル かでる2・7
    • 年月日
      2016-02-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウイロイド-ノンコーディングRNA病原-の分子構造と病原性2016

    • 著者名/発表者名
      佐野輝男
    • 学会等名
      日本生物工学会東北支部
    • 発表場所
      弘前大学農学生命科学部
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジャガイモやせいもウイロイド-ダリア株の弱毒性を特徴づける変異の解析2015

    • 著者名/発表者名
      対馬大希,佐野輝男
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      仙台市、東北大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイド(AFCVd)ホップ、カキ分離株の感染性比較解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大,Park Chanhwhan,藤林美里,畑谷達児,Lim Hyoun-Sub,佐野輝男
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      仙台市、東北大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of genetic stability and seed transmission of Coleus blumei viroid 1 variants with different internal loop structures2015

    • 著者名/発表者名
      Tsushima, T., T. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Viroids and Viroid-Like RNAs
    • 発表場所
      Ceske Budejovice, Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular characterization of mulberry small circular RNA: a new species with a nature of satellite RNA showing hammerhead and new hairpin-like ribozyme activity2015

    • 著者名/発表者名
      Li, S., Q. Lu, K. Sagawa, B. Navarro, F. Di Serio, T. Sano, T. Tsushima, Y. Kuai, W. Wang, Z. Wu, L. Xie
    • 学会等名
      International Conference on Viroids and Viroid-Like RNAs
    • 発表場所
      Ceske Budejovice, Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Systemic accumulation and pathogenicity of Potato spindle tuber viroid is associated with the correlation between the right-hand half and the left-hand half of the molecule2015

    • 著者名/発表者名
      Tsushima, D., T. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Viroids and Viroid-Like RNAs
    • 発表場所
      Ceske Budejovice, Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation characteristics of hop isolate of Citrus bark cracking viroid and its compatibility to other viroids during primary infections of Humulus lupulus cv. Osvald's 722015

    • 著者名/発表者名
      Matousek, J.,K. Siglova, J. Jakse, S. Radisek, R. Piernikarczyk, T. Gucek, G. Duraisamy, P. Svoboda, T. Sano, G. Steger
    • 学会等名
      International Conference on Viroids and Viroid-Like RNAs
    • 発表場所
      Ceske Budejovice, Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transgenic Nicotiana benthamiana expressing viroid-specific small RNAs derived from hotspot regions of various functional domains delays Potato spindle tuber viroid infection2015

    • 著者名/発表者名
      Adkar-Purushothama, C.R., A. Kasai, K. Sugawara, H. Yamamoto, Y. Yamazaki, Y-H. He, N. Takada, H. Goto, S. Shindo, T. Harada, T. Sano
    • 学会等名
      International Conference on Viroids and Viroid-Like RNAs
    • 発表場所
      Ceske Budejovice, Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Viroids and Viroid Diseases in Asia2015

    • 著者名/発表者名
      Sano, T., T. Tsushima, D. Tsushima, M. Fujibayashi, T. Suzuki, C.R. Adkar-Purushothama, S. Li
    • 学会等名
      23rd International conference on virus and other graft transmissible diseases of fruit crops
    • 発表場所
      Morioka, Japan
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Hop stunt viroid, Chapter 19, pp.119-210. in Viroids and Satellites (Eds. Hadidi, A. et al.)2017

    • 著者名/発表者名
      Hataya T, Tsushima T, Sano T.
    • 総ページ数
      716
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-10-19  

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