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2017 年度 実績報告書

環状RNA病原体ウイロイドの病原性-miRNA/遺伝子発現ネットワーク撹乱作用

研究課題

研究課題/領域番号 15H04455
研究機関弘前大学

研究代表者

佐野 輝男  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (30142699)

研究分担者 種田 晃人  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70332492)
葛西 厚史  弘前大学, 農学生命科学部, 研究員 (80633982)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードウイロイド / RNAサイレンシング / DCL2 / DCL4 / miR398a-3p / SOD1 / CCS1
研究実績の概要

RNAiでDCL2と4をノックダウンした形質トマトhpDCL2/4i-72EはPSTVd感染で黄化と全身壊死を現し、PSTVd-sRNAとマイクロRNAレベルに劇的な変化が生じており、特にmiR398a-3p発現量が6~7倍に増加した。miR398は銅/亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(Cu/Zn SODs)を制御するマイクロRNAで活性酸素種を分解する酵素である。hpDCL2/4i-72E系統にPSTVdを感染させ、miRNA398a-3p、SOD1及びSOD1に銅を供給して成熟を促すシャペロンCCS1遺伝子の発現量をノーザンハイブリダイゼーション法で分析した結果、miR398a-3pはPSTVd感染で強く誘導された。SOD1発現量はhpDCL2/4i-72E系統では野生型に比べて高くPSTVd感染でさらに上昇した。一方CCS1発現量は安定に検出できない低レベルであった。
PSTVdの強毒型と弱毒型は8か所9塩基の違いがある。各変異の交換実験から、強毒型の42番塩基(C)を弱毒型(U)に変えると蓄積量が低下し、弱毒化することがわかった。また、42番塩基を含むPSTVd特異的スモールRNAであるPSTVd-21-44M と高い相補性を示す配列がE3ユビキチンプロテインリガーゼ(UBR7)mRNA中に存在するので、人工マイクロRNA法で分析した結果、PSTVd-21-44MがUBR7 mRNAを分解する結果は得られなかったが、さらに検討を要する。
PSTVd+鎖の113番~133番から生じるPSTVd特異的スモールRNAであるPSTVd-21-113Pを発現する形質転換トマト系統(hpPSTVd-113P)がPSTVdに罹病性になる機構を分析した結果、感染個体中のPSTVd増殖/蓄積量が上昇していることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 中国農業科学院植物保護研究所(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国農業科学院植物保護研究所
  • [国際共同研究] 植物科学研究所(チェスケ・ブジェロビッチ)(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      植物科学研究所(チェスケ・ブジェロビッチ)
  • [雑誌論文] ICTV Consortium ICTV Virus Taxonomy Profile: Avsunviroidae2018

    • 著者名/発表者名
      Di Serio D, Li S-F, Matousek J, Owens RA, Pallas V, Randles JW, Sano T, Verhoeven JThJ, Vidalakis G, Flores R
    • 雑誌名

      J Gen Virol

      巻: 99 ページ: in press

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A point-mutation of Coleus blumei viroid 1 switches the potential to transmit through seed2018

    • 著者名/発表者名
      Tsushima T, Sano T
    • 雑誌名

      J Gen Virol.

      巻: 99 ページ: 393-401

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular diversity among viroids infecting chrysanthemum in India2017

    • 著者名/発表者名
      Adkar-Purushothama CR, Chennappa G, Poornachandra Rao K, Sreenivasa MY, Maheshwar PK, Nagendra Prasad MN, Sano T.
    • 雑誌名

      Virus Genes

      巻: 53 ページ: 636-642

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global transcriptomic changes induced by infection of cucumber (Cucumis sativus L.) with mild and severe variants of hop stunt viroid2017

    • 著者名/発表者名
      Xia CJ, Li SF, Hou WY, Fan ZF, Xiao H, Lu MG, Sano T and Zhang ZX
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 8 ページ: 2427

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.02427

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ウイロイド感染植物の矮化・葉巻症状に関連する宿主遺伝子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、林勇作、菅原康平、藤林美里、葛西厚史、佐野輝男
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] トマトのRDR6はジャガイモやせいもウイロイド(PSTVd)の初期増殖と茎頂分裂組織内部への侵入を抑制する2018

    • 著者名/発表者名
      直井崇、畑谷達児、葛西厚史、佐野輝男
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] Variation, molecular structure and pathogenicity of viroid - a non-coding RNA pathogen2017

    • 著者名/発表者名
      Sano T
    • 学会等名
      ISF/ISHI-Veg Meetings, Osaka, TKP Shin-Osaka Business Center
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジャガイモやせいもウイロイドのトマトに対する弱毒性を特徴づける塩基変異の評価2017

    • 著者名/発表者名
      対馬大希、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイドホップ分離株及びカキ分離株のトマトでの病原性解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、藤林美里、種田晃人、畑谷達児、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] トマトのDCL2とDCL4はジャガイモやせいもウイロイド(PSTVd)の初期増殖と病徴発現を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      池田翔、葛西厚史、種田晃人、奥田真生、鈴木貴大、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] リンゴゆず果ウイロイドホップ分離株のトマトにおける病原性解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大、藤林美里、畑谷達児、佐野輝男
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] ウイロイド感染で生じる壊疽症状について2017

    • 著者名/発表者名
      佐野輝男、鈴木貴大、藤林美里
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会東北部会
  • [図書] Hop stunt viroid, Chapter 19, pp.119-210. in Viroids and Satellites (Eds. Hadidi, A. et al.)2017

    • 著者名/発表者名
      Hataya T, Tsushima T, Sano T.
    • 総ページ数
      716
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      978-0 12-801498-1.

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公開日: 2018-12-17  

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