| 研究課題/領域番号 |
18H02201
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39040:植物保護科学関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
佐野 輝男 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (30142699)
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| 研究分担者 |
葛西 厚史 弘前大学, 農学生命科学部, 研究機関研究員 (80633982)
中原 健二 北海道大学, 農学研究院, 講師 (90315606)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | ウイロイド / 自然免疫 / 矮化 / 壊疽 / 活性酸素種（ROS) / miR398 / miR398a-3p / 2-オキソグルタル酸ジオキシゲナーゼ / 矮化・壊疽 / miRNA398 / miRNA398a-3p / 2-オキソグルタル酸オキシゲナーゼ / トランスクリプトーム解析 / 防御反応 / 活性酸素種 / スーパーオキシドジスムターゼ / 2-オキソグルタル酸/Fe(II)依存ジオキシゲナーゼ / ダイサー様リボヌクレアーゼ / 壊疽症状 / マイクロRNA398 / マイクロRNA398a-3p / ジベレリンβ水酸化酵素 |
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| 研究成果の概要 |
ジャガイモやせいもウイロイド強毒株感染トマトでは、ストレス応答性マイクロRNA（miR398とmiR398a-3p）が過剰に誘導され、活性酸素種（ROS）消去酵素をコードするSOD遺伝子の発現が低下し、その結果、ROS消去機能の不全によるROSの過剰蓄積のため壊死を伴う重度の病的症状が発症していた。弱毒株の42と64番塩基は弱毒性のキー塩基であり、43・310・311/312番塩基と協調し、低く安定な増殖に貢献していた。弱毒株は、病原性関連タンパク質1b1など、過剰な防御応答を誘発しなかった。ウイロイド病に特徴的な矮化・葉巻に関連する新規2-オキソグルタル酸オキシゲナーゼ遺伝子を同定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウイロイドは小環状1本鎖RNA病原体で、侵入した宿主細胞中で自己増殖し、矮化・葉巻・壊疽・塊茎/果実の肥大異常や着色障害を起こす。ジャガイモ、トマト、キク、ココヤシ、ホップ、リンゴなど様々な農作物に経済的被害を与えている。治療薬はなく、診断により早期に発見して除去する以外に有効な防除方法がない。本研究では、ウイロイド感染に対する宿主の基礎的自然免疫で生じる抵抗性反応、特に活性酸素種の発生機構とそれがウイロイド特有の病徴発現に至る分子機構の一端を明らかした。これらの研究成果は、植物本来の自然免疫を活用した実用的ウイロイド防御戦略の開発に貢献するものである。
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