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2016 年度 実績報告書

ウイルス潜在感染による植物への環境ストレス耐性付与と生態系の恒常性維持の基盤解析

計画研究

研究領域ネオウイルス学:生命源流から超個体、そしてエコ・スフィアーへ
研究課題/領域番号 16H06435
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 英樹  東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)

研究分担者 福原 敏行  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90228924)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワードウイルス
研究実績の概要

鉱山地帯の河川流域に自生し、明瞭な病徴を示していないハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri)から単離されたキュウリモザイクウイルス(CMV)Ho7-2c系統は、シロイヌナズナ(A. thaliana) ecotype Col-0にも無病徴感染する。この無病徴感染を決定するウイルスゲノム因子を決定するために、CMV(Ho7-2c)感染性RNA転写ベクターを構築し、病原性系統であるCMV(Y)との間で、Reassortantウイルスを作出し、シロイヌナズナに接種し、応答を解析した。その結果、CMV(Ho7-2c)のRNA2が、無病徴感染を決定していることが明らかになった。RNA2はタンパク質2aと2bをコードすることから、両コード領域を相互に置換したキメラウイルス作出し、シロイヌナズナにおける応答を解析したところ、2bタンパク質のコード領域がCMV(Ho7-2c)に由来するウイルスがシロイヌナズナに無病徴感染したことから、無病徴感染の成立には、CMV(Ho7-2c)RNA2の2bタンパク質コード領域が関与していることを見出した。CMV(Ho7-2c)とCMV(Y)のアミノ酸配列を比較すると、2アミノ酸(77残基目と106残基目)が異なっていたことから、いずれか一方のアミノ酸置換を生じたCMV(Y)系統、および2アミノ酸置換を生じたCMV(Y)系統を作出し、シロイヌナズナに接種したところ、2アミノ酸置換CMV(Y)のみが無病徴感染した。したがって、CMV(Ho7-2c)の2bタンパク質の2アミノ酸(77残基目と106残基目)置換が、無病徴感染を決定しているウイルス因子と考えられた。

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

本研究では、無病徴感染を決定しているウイルス因子の解析と、無病徴感染のより宿主植物に生じる生存戦略上のメリットを明らかにすることを最終目的としているが、当該年度の研究により、目的に一つであるウイルス因子を明らかにすることができた。よって、研究は、概ね順調に進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

本研究では、無病徴感染を決定しているウイルス因子の解析と、無病徴感染のより宿主植物に生じる生存戦略上のメリットを明らかにすることを最終目的としていることから、現在、ウイルスが無病徴感染した宿主植物の網羅的遺伝子発現解析を、RNA-seq法により行っている。発現変動が認められた遺伝子が支配している宿主植物の形質を明らかにすることにより、無病徴感染宿主植物における生存戦略上のメリットを分子レベルで明らかにする計画である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Comparative analysis of microbial diversity and bacterial seedling disease-suppressive activity in organic-farmed and standardized commercial conventional soils for rice nursery cultivation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hideki、Matsushita Yuko、Ito Toyoaki、Nakai Yutaka、Nanzyo Masami、Kobayashi Takashi、Iwaishi Shinji、Hashimoto Tomoyoshi、Miyashita Shuhei、Morikawa Toshiyuki、Yoshida Shigenobu、Tsushima Seiya、Ando Sugihiro
    • 雑誌名

      Journal of Phytopathology

      巻: 166 ページ: 249~264

    • DOI

      doi.org/10.1111/jph.12682

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased cytosine methylation at promoter of the NB-LRR class R gene RCY1 correlated with compromised resistance to cucumber mosaic virus in EMS-generated src mutants of Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Yukiyo、Miyashita Shuhei、Ando Sugihiro、Takahashi Hideki
    • 雑誌名

      Physiological and Molecular Plant Pathology

      巻: 100 ページ: 151~162

    • DOI

      10.1016/j.pmpp.2017.09.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Respiratory Commensal Bacteria Corynebacterium pseudodiphtheriticum Improves Resistance of Infant Mice to Respiratory Syncytial Virus and Streptococcus pneumoniae Superinfection2017

    • 著者名/発表者名
      Kanmani Paulraj、Clua Patricia、Vizoso-Pinto Maria G.、Rodriguez Cecilia、Alvarez Susana、Melnikov Vyacheslav、Takahashi Hideki、Kitazawa Haruki、Villena Julio
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 8 ページ: 8

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.01613

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物に潜在感染しているウイルスの役割:ウイルスは植物の生存戦略に寄与できるか?2017

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 招待講演
  • [学会発表] ハクサンハタザオから単離したキュウリモザイクウイルスの性状解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹・吉澤峻・宮下脩平・安藤杉尋
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] EMS変異誘発シロイヌナズナ系統におけるNB-LRRクラス抵抗性遺伝子RCY1プロモーター領域シトシンメチル化とCMV抵抗性レベル低下の相関2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤有希代・宮下脩平・安藤杉尋・高橋英樹
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素変異体ldlにおけるキュウリモザイクウイルス抵抗性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      小関彩恵子・宮下脩平・高橋英樹・安藤杉尋
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスの欠失変異パターンの解析2017

    • 著者名/発表者名
      本多宗一郎・安藤杉尋・高橋英樹・宮下脩
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会

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公開日: 2018-12-17  

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