| 研究課題/領域番号 |
22KJ1083
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| 補助金の研究課題番号 |
22J21672 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鈴木 拓海 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2024年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 植物ウイルス / 植物保護 / 抵抗性遺伝子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
流通のグローバル化により、新興ウイルス病害の蔓延リスクは高まっているが、従来の抵抗性育種は膨大な時間と労力を要する。ポテックスウイルス抵抗性遺伝子JAX1は、ウイルスの複製酵素を標的とし、ウイルスの増殖を抑制する。複製酵素はあらゆるRNAウイルスに保存される必須タンパク質であるため、JAX1の結合特性を改変することで抵抗性の標的を変化させ、個々のウイルスに対する新規抵抗性遺伝子を創出することが期待される。本研究では、JAX1をモデルとして、分子進化工学的手法による機能改変を行い、従来の抵抗性育種では実現できなかった新規ウイルス抵抗性品種の作出を目指す。
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| 研究実績の概要 |
植物ウイルスは宿主の代謝系に依存して感染を成立させるため、化学農薬によるウイルス病の防除は極めて困難であり、抵抗性品種の利用はウイルス病防除の上で重要な防除手段の一つである。近年は気候変動や流通のグローバル化により、既存の抵抗性を打破する新興ウイルスの蔓延リスクは高まっている。しかし、従来の抵抗性育種では新しい病害抵抗性品種の作出に膨大な時間と労力を要するため、新興ウイルスに対する迅速な対応は困難である。そのため、新興植物ウイルス病害に対する抵抗性品種を作出するためには、個々の植物ウイルスに対する頑健性の高い抵抗性遺伝子を簡便かつ迅速に同定し、植物に導入することが求められる。ポテックスウイルス抵抗性遺伝子JAX1は、RNAウイルスに保存された複製酵素を標的とするため、JAX1を改変することで抵抗性の標的を変化させ、個々のウイルスに対する新規抵抗性遺伝子を創出することが期待される。そこで本研究では、ポテックスウイルス抵抗性遺伝子JAX1の結合特性を改変することで、新規抵抗性遺伝子を作出することを目標としている。
本年度は、JAX1がウイルス複製酵素のどの領域を標的とするかを解明するため、ポテックスウイルスの複製酵素を様々な長さに分割した欠損変異体を作出し、免疫沈降法や酵母ツーハイブリッド法などを用いてJAX1と結合するために必要な複製酵素の領域を解析した。その結果、JAX1はRNAウイルスに共通のドメインと結合することが明らかとなった。加えて、国内で配列報告の無いウイルス２種の全ゲノム配列を決定し、JAX1が結合する複製酵素のドメインがこれらのウイルスにも保存されることを明らかにした。これらの成果は国際学術誌および植物病理学会において発表した。今後は、様々なウイルスにおいてJAX1と結合するために必要な複製酵素のドメインをクローニングし、結合特性の改変を試みる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度の目標としていたJAX1の標的部位の解析を進めていることから、概ね順調に進展しているものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
JAX1に変異を導入し、同定した標的部位との結合性を元に選抜を行う。変異を導入したJAX1について、実際に抵抗性が変化したか検証を行う予定である。
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