| 研究課題/領域番号 |
20KK0137
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
森山 裕充 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20392673)
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| 研究分担者 |
野澤 俊介 玉川大学, 農学研究科, 特任助教 (00887458)
小松 健 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | マイコウイルス / 2本鎖RNAウイルス / ベータクリソウイルス / 熱帯果物病原菌 / イネいもち病菌 / 酵母マイコウイルス / 薬剤感受性 / ウイルス治癒 / 疫病菌 / メコンデルタ / 病原性変動 / 微生物培養 / β₋クリソウイルス / 植物病原菌 / 応用微生物学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではメコンデルタの農業生産現場における植物病原菌の新たな防除法の開発に寄与すべく、ベトナム国カントー地方の農作物に重大な被害を齎す植物病原菌に感染するマイコウイルスの存在状況およびその性状の調査を行う。マイコウイルス感染は一見して潜在的であるが、実際には宿主菌の菌糸成長速度、空気感染を齎す分生子の形成効率の増減、宿主菌の農作物に対する病原力への影響や、病原性変動による抵抗性の打破などバイオロジカルな表現型変化に加え、種々の殺菌剤によるケミカルコントロールに対する薬剤感受性の変化などを引き起こすことがある。そこでマイコウイルス種について把握し、宿主菌に影響を付与する機構の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究ではベトナム国カントー地方の農作物に重大な被害を齎す植物病原菌に感染するマイコウイルスの存在状況を調査し、新たな防除法への寄与を目的とする。2023年度は4回訪越して、研究代表者を含む6名がカントー大学に行き、現地の学生や研究者にマイコウイルス検出法やRT-PCR、ｃDNAクローニング法、大腸菌形質転換など一連の分子生物学的実験の立ち上げて研究基盤を築いた。マイコウイルスの検出においてはドラゴンフルーツに褐斑病を起こすNeoscytalidium dimidiatumとPhytophthora属菌からマイコウイルス由来の複数の2本鎖ＲＮＡの検出に成功した。浮稲栽培品種にはエンドルナウイルスとは別のウイルスが広く分布することも判明した。現地の研究者が困難な課題としていた疫病菌であるPhytophthora属菌の病斑からの分離方法も、当該研究室の所属する専門家と共に渡航して、単離に必要抗生物質種の情報を基にした改良方法で試したところ、ドリアンを含む重要な農作物の病斑から分離することに成功した。2023年7月下旬にカントー大学にＯＤＡ予算で新設されたバイオテクノロジー研究棟で開催されたInternational Conference on BioProtection for Sustainable Agriculture 2023においても当研究グループから3名が招待講演した。また2023年1月に開始されたカントー大学技協フェーズ2「気候変動下のメコンデルタ地域における持続可能な発展に向けた産官学連携強化プロジェクト」研究代表者であるThanh博士がモデル２として参画する社会実装活動とも発展的に関連させることを目的として、メコンデルタのドンタップ省のマンゴー農園に再度訪問し、ドラゴンフルーツ農園にも訪問する機会を得て、炭疽病菌や褐斑病菌の圃場における被害観察も視察した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
【カントー大学との共同研究進捗状況】
新型コロナウイルス感染症蔓延による影響のため、本研究プロジェクトが開始された2020年11月以降から2022年末に至るまでは日本からベトナムの研究者の直接渡航による研究実施は困難であったが、2023年3月以降、ベトナム国カントー大学への渡航回数を年間で4回と増やしており、2024年度も5月中旬に訪越して6度目のマイコウイルス研究Workshopを実施しており、現地での研究を推進に努めている。研究棟には、継続して訪越する度にマイコウイルス探索研究を円滑に行うべく実験器具を直接持参することで関連実験消耗品の充実化を図り、さらに後半2回の訪越では酵素類などを保温瓶で持ち込み、各種酵素反応や形質転換を実施できる研究環境を整え、日本側との技術格差を縮めることに鋭意努力中である。
【日本国内における進捗状況】
イネいもち病菌Magnaporthe oryzae に感染するマイコウイルスBetachrysovirus magnaporthis
(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1; MoCV1)が感染するオリジナル株と、その菌株から得られたウイルス治癒株を材料として、イネいもち病菌に対する5種類の作用点（アゾキジズトロビン：ミトコンドリア呼吸、トリシクラゾール：メラニン生合成、イソプラチオラン：脂質代謝、カスガマイシン：タンパク質合成、チオファネートメチル：有糸分裂）の異なる殺菌剤に対する感受性について調査中である。またMoCV1と宿主タンパク質相互作用を解析するために、共免疫沈降を利用したMoCV1 相互作用宿主タンパク質の同定を実施しており、SDS-PAGE によりMoCV1 感染菌体特異的に確認されたタンパク質成分をバンドから切り出し, In gel digestion 後, MS/MS Ion Search で解析する。
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| 今後の研究の推進方策 |
近年の急速な気候変動によりメコンデルタ地域の塩害、干ばつは沿岸海域に留まらず、内陸部までに浸透しており、イネを中心とした穀物、果物、野菜などの農作物は弱まり、逆に汽水域が拡大することで疫病菌Phytophthora属を始め、多くの植物病原菌には適した条件となり、その生息域の拡大することで農作物への病害は急速に深刻化している。拡大する植物病原菌への対策として、多種の殺菌剤が散布されているが、その散布を止めたり、または薬剤耐性菌が出現することにより、植物病原菌の制御は極めて重要である。
このようなメコンデルタの農業生産地において、本研究では、これまでにイネいもち病菌の効果的な防除を目的としてマイコウイルスの研究を行ってきており、特にイネに対する病原性の変動や、薬剤感受性に対する変動について調査中であり、今後も継続していく。また2024年4月より、ベトナムカントー大学から博士学生を受け入れており、ドラゴンフルーツ褐斑病菌Neoscytalidium dimidiatumについても、マイコウイルス感染状況、ウイルスフリー化株の作製により、ウイルス感染が齎す病原性や薬剤感受性変化についての調査を行う。複数のマイコウイルスが感染する場合、単独感染株の作出も行い、各ウイルス成分が、宿主菌に付与する影響について、特に、菌糸成長、宿主植物への病原性、各種薬剤に対する感受性を中心に調査する。さらに、浮稲栽培品種に於いては、約2.7kbpのRNA成分が広く検出されることも見出しており、雨期の嫌気状態で数メートルに及ぶ浮稲の特質との関連についても、14kbpのエンドルナウイルスを保有する日本型イネとの研究で比較し、稲作技術に浸透したマイコウイルスの機能についても探る。
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