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植物ウイルス病防除の新境地を切り拓く「ウイルス社会学」の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H06034
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 植物保護科学
研究機関東北大学

研究代表者

宮下 脩平  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (60556710)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード進化 / 数理モデル
研究実績の概要

1 CMVを用いたMOI進化の検証実験
キュウリモザイクウイルス(CMV)のRNA3の外被タンパク質遺伝子コード領域を蛍光タンパク質遺伝子(YFP遺伝子またはCFP遺伝子)に置換した誘導体を作製し、野生型RNA1, RNA2とともにNicotiana benthamianaおよびN. tabacumに接種してMOIを推定したところ、それぞれ5.51±0.25、4.29±0.32という値が得られた。また、RNA2でも同程度のMOIであると推察された。これらの結果は4~5程度のMOIがウイルスにとって最適であるというシミュレーション結果を支持する。シミュレーションに基づく解析の結果、分節ゲノムを持つウイルスの最適MOIは非分節ゲノムをもつウイルスの最適MOIよりも高くなることが示唆された。ただしその程度は大きくなく、非分節ゲノムをもつウイルスで最適MOIが4.4とすると、3分節ゲノムのウイルスでおよそ5.5、12分節ゲノムのウイルスでおよそ6.9が最適なMOIと推定された。
2 変異率の進化シミュレーション
MOIだけでなく、変異率も進化により変化すると仮定して進化シミュレーションを行ったところ、変異率が下がりMOIが大きくなる方向に進化する予測が得られた。しかし、変異率が実際に報告されているよりも小さい値に進化する予測であったことから、環境の変化を適切にモデル化できていない可能性が考えられた。
3 分節間の複製量の葛藤
CMV RNA3の細胞間移行タンパク質コード領域の3’側99塩基を欠失させた誘導体を野生型RNA1およびRNA2とともにN. benthamiana葉に接種した場合、野生型RNA1, RNA2, RNA3を接種した場合に比べてRNA3の蓄積が低く、RNA1の蓄積がやや多いことが示唆された。このことから、上述の領域は分節間の蓄積量比に関与する可能性が考えられた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 植物のR遺伝子によるウイルス抵抗性2016

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平・高橋英樹
    • 雑誌名

      ウイルス

      巻: 65 ページ: 199-208

    • NAID

      130005431378

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスの細胞間移行におけるRNA3のMOI(multiplicity of infection)の推定2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木万智・安藤杉尋・高橋英樹・宮下脩平
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トマトモザイクウイルスのゲノム/サブゲノム合成量比を制御するcisエレメント2016

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹・石川雅之
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物ウイルスの分子・複製・進化をつなぐシミュレーションモデル2015

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平
    • 学会等名
      日本植物病理学会東北部会若手の会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トマトモザイクウイルスのゲノム/サブゲノム合成量比を制御するcisエレメント2015

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹・石川雅之
    • 学会等名
      日本植物病理学会東北部会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物病理学のフロンティア~実験と数理モデリングで覗き見る、植物ウイルスの社会生活~2015

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-08-26   更新日: 2017-01-06  

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