非宿主抵抗性因子の単細胞系スクリーニングを用いた新規植物ウイルス抵抗性戦略の構築

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11J06256
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 前島 健作 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: 非宿主抵抗性

研究概要

本年度は、植物ウイルスに対する非宿主抵抗性因子をスクリーニングすることを目的として、まず複数のRNAウイルスを用いて感染性クローンの構築をおこなった。手法としては、ウイルスに感染した植物からトータルRNAを調整し、逆転写反応により完全長cDNAを合成したのちに、PCRによりウイルスの完全長cDNAを増幅し、バイナリベクター上の35Sプロモーター直下にクローニングした。このプラスミドをアグロバクテリウムに形質転換導入し、植物に注入した結果、ウイルスの感染が確認された。このプラスミド中のウイルスにGFP配列を挿入することにより、GFP発現ウイルスを構築した。次に、構築したGFP発現ウイルスを用いて非宿主植物を探索した結果、ウイルスが感染しないシロイヌナズナエコタイプを複数見出した。そこで、これらシロイヌナズナエコタイプを用いてマッピングと完全長cDNAスクリーニングをおこなった結果、抵抗性因子を1つ特定することができた。この因子は、植物のウイルスに対する非宿主抵抗性の一端を担っていると考えられた。その性状に関しては現在解析をおこなっている。
また、その他に複数の植物ウイルスについて塩基配列やタンパク質発現様式等の基礎的な性状を解析した。それらウイルスには日本初発生のウイルスも含まれており、海外においてもほとんど解析が進んでいないため、上記のような非宿主抵抗性の解析をおこなうためには、今後も充分に性状を明らかにする必要があると考えられた。

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

本年度は非宿主植物の特定とその完全長cDNAの合成を計画しており、そのいずれも達成できている。

今後の研究の推進方策

次年度は当初の予定通り、プロトプラストレベルでの機能スクリーニング解析と、植物体レベルでの機能解析を予定している。

研究成果

• [雑誌論文] Lectin-mediated resistance impairs plant virus infection at the cellular level (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaji Y., Maejima K., Komatsu K., Shiraishi T., Okano Y., Himeno M., Sugawara K., Neriya Y., Minato N., Miura C., Hashimoto M., Namba S.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 ページ: 778-793
  • DOI: 10.1105/tpc.111.093658
  • 査読あり
• [雑誌論文] First report of fig mosaic virus infecting common fig (Ficus carica) in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa K., Maejima K., Nagashima S., Sawamura N., Takinami Y., Komatsu K., Hashimoto M., Yamaji Y., Yamamoto J., Namba S.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 78 ページ: 136-139
  • DOI: 10.1007/s10327-012-0359-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning, expression analysis and sequence diversity of genes encoding two different immunodominant membrane proteins in poinsettia branch-inducing phytoplasma (PoiBI) (2011)
  • 著者名/発表者名: Neriya Y., Sugawara K., Maejima K., Hashimoto M., Komatsu K., Minato N., Miura C., Kakizawa S., Yamaji Y., Oshima K., Namba S.
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Letters 巻: 324 ページ: 38-47
  • DOI: 10.1111/j.1574-6968.2011.02384.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] First report of Helleborus net necrosis virus isolated from hellebores with black death syndrome in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi T., Hoshi H., Eimori K., Kawanishi T., Komatsu K., Hashimoto M., Maejima K., Yamaji Y., Namba S.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 77 ページ: 269-272
  • DOI: 10.1007/s10327-011-0321-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] New detection systems of bacteria using highly selective media designed by SMART : Selective Medium-Design Algorithm Restricted by Two constraints (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi T., Shiraishi T., Okano Y., Sugawara K., Hashimoto M., Maejima K., Komatsu K., Kakizawa S., Yamaji Y., Hamamoto H., Oshima K., Namba S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6(1) ページ: e16512
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0016512
  • 査読あり
• [雑誌論文] A necrosis-inducing elicitor domain encoded by both symptomatic and asymptomatic Plantago asiatica mosaic virus isolates, whose expression is modulated by virus replication (2011)
  • 著者名/発表者名: Komatsu K., Hashimoto M., Maejima K., Shiraishi T., Neriya Y., Miura C., Minato N., Okano Y., Sugawara K., Yamaji Y., Namba S.
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 巻: 24 ページ: 408-420
  • DOI: 10.1094/MPMI-12-10-0279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular epidemiology of plum pox virus in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Maejima K., Himeno M., Komatsu K., Takinami Y., Hashimoto M., Takahashi S., Yamaji Y., Oshima K., Namba S.
  • 雑誌名: Phytopathology 巻: 101 ページ: 408-420
  • DOI: 10.1094/PHYTO-10-10-0280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infection of capilloviruses requires subgenomic RNAs whose transcription is controlled by promoter-like sequences conserved among flexiviruses
  • 著者名/発表者名: Komatsu K., Hirata H., Fukagawa T., Yamaji Y., Okano Y., Ishikawa K., Adachi T., Maejima K., Hashimoto M., Namba S.
  • 雑誌名: Virus Research 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2012.02.019
  • 査読あり
• [学会発表] ウメ輪紋ウイルス(plum pox virus, PPV)関東分離株の他のポティウイルスとの遺伝学的比較解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前島健作・石川一也・滝波祐輔・桂馬拓也・姫野未紗子・小松健・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Emergence of plum pox disease in Japan : a pandemic aphid-borne virus disease of stone fruits (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Maejima, Shigetou Namba
  • 学会等名: 2nd Circular for the 2nd Korea-Japan Joint Symposium
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Molecular epidemiological study of plum pox virus in Japan based on complete genome sequences (2011)
  • 著者名/発表者名: Kensaku Maejima, Yusuke Takinami, Kazuya Ishikawa, Misako Himeno, Tatsushi Adachi, Ryo Iwai, Chihiro Miura, Nami Minato, Shigetou Namba
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2011-09-15