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2018 年度 実施状況報告書

花粉伝染を制御する植物ウイルスのホールマーク遺伝子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07664
研究機関岩手大学

研究代表者

磯貝 雅道  岩手大学, 農学部, 准教授 (30312515)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード花粉伝染 / ラズベリー黄化ウイルス / 植物ウイルス / 花粉による水平伝染 / 花粉
研究実績の概要

これまでのラズベリー黄化ウイルス(raspberry bushy dwarf virus, RBDV)の花粉伝染解析から、RBDVに感染した花粉が、柱頭に受粉されると、ウイルスを蓄積した花粉管が柱頭へと侵入、花粉管からウイルスが排出されることで、柱頭部にinfection fociが形成され、植物体本体へとウイルスが全身感染すると考えられた。さらに、1b遺伝子の翻訳を停止させたRBDV変異体(RBΔ1b)は、RBDV野生株(wtRBDV)と比較して、花粉による水平伝染効率が低下することを見出した。そこで、wtRBDVとRBΔ1bを用いて、ウイルス感染花粉のウイルス蓄積量、花粉管からのウイルス排出量、植物体本体への感染を導く柱頭部でのウイルス感染率について比較した。その結果、wtRBDVと比較して,RBΔ1bは,花粉のウイルス蓄積量、花粉管からのウイルス排出量、柱頭部でのウイルス感染率が低下していた。さらに、1b遺伝子を発現する形質転換Nicotiana benthamiana (1b遺伝子発現植物)を用いて、RBΔ1bの花粉による水平伝染について解析した。RBΔ1bに感染した1b遺伝子発現植物由来の花粉を健全植物に授粉すると、RBΔ1bに感染した非形質転換植物由来の花粉の授粉と比較して、花粉による水平伝染率が上昇した。そして、RBΔ1bに感染した1b遺伝子発現植物由来の花粉のウイルス蓄積量を解析すると、ウイルス蓄積量が増加しており、花粉管からのウイルス排出量も増加していることが示唆された。これらのことから、1b遺伝子により、花粉がRBDVの効率的なベクターに改変されると考えられた。

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

2017年度、本研究を「おおむね順調に進展している。」と評価した。そして昨年度(2018年度)は、以下の4点について明らかにすることができた。
1. 1b遺伝子によりRBDVの花粉による水平伝染効率が上昇する。2. 1b遺伝子が、感染花粉のウイルス蓄積量を増加させることを示唆した。3. 1b遺伝子が、花粉管からのウイルス排出量を増加させることを示唆した。4. 1b遺伝子が、植物体本体への感染を導く柱頭部でのウイルス感染率を上昇させることを示唆した。
これらのことから、現在までの進捗状況は、「おおむ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

今後も計画通りに研究を推進していく。具体的には、異種ウイルス間の花粉伝染機構の共通性・普遍性の解析を進める。RBDV (イダエオウイルス属; 科未設定)と分類学的に異なるウイルス種を供試して、これまで明らかにしたRBDV の花粉伝染機構と比較解析する。供試ウイルスとして、ブルーベリー小球形潜在ウイルス(blueberry latent spherical virus, BLSV; セコウイルス科ネポウイルス属)を用いる。ネポウイルス属には、花粉伝染するウイルス種が多く所属し、経済的に重要な病原ウイルスを含んでいる。しかし、ネポウイルス属の花粉伝染メカニズムは解析されていない。RBDVとBLSVの解析から、これらウイルスの花粉伝染メカニズムを比較する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The 1b gene of raspberry bushy dwarf virus is a virulence component that facilitates systemic virus infection in plants.2019

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Isogai, Takanori Matsudaira, Makoto Ito, Nobuyuki Yoshikawa
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 526 ページ: 222-230

    • DOI

      10.1016/j.virol.2018.10.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic RNA accumulation of gentian ovary ring-spot virus and raspberry bushy dwarf virus in pollen tubes.2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Isogai, Youhei Suzuki, Takanori Matsudaira, Nobuyuki Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 84 ページ: 376-380

    • DOI

      10.1007/s10327-018-0795-2

    • 査読あり
  • [学会発表] リンゴクロロティックリーフスポット ウイルス分離株のリンゴへの戻し接種 によるリンゴ輪状さび果病の再現2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 伝・岸上隆介・八重樫元・李 春江・山岸紀子・磯貝雅道・吉川信幸
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] 戻し接種によりリンゴ輪状さび果病を 発病したリンゴからの病原ウイルスの 再分離と全ゲノム構造2019

    • 著者名/発表者名
      李 春江・八重樫元・山岸紀子・磯貝雅道・伊藤 伝・吉川信幸
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] ブルーベリー小球形潜在ウイルスの花 粉による水平伝染を導くウイルス感染 部位の組織化学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      三吉航太郎・吉川信幸・磯貝雅道
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] ラズベリー黄化ウイルス(RBDV)の1b遺伝子は効率的な花粉による水平 伝染に必要である2019

    • 著者名/発表者名
      松平昂士・吉川信幸・磯貝雅道
    • 学会等名
      平成31年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] ラズベリー黄化ウイルスゲノムに予想される1b 遺伝子に由来する翻訳産物の感染植物からの検出2018

    • 著者名/発表者名
      松平昂士・相馬隆之・志村拓哉・吉川信幸・磯貝雅道
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] ラズベリー黄化ウイルスの1b 遺伝子の花粉による水平伝染を促進する2018

    • 著者名/発表者名
      松平昂士・吉川信幸・磯貝雅道
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] ブルーベリー小球形潜在ウイルス(BLSV)の花粉による水平伝染解析2018

    • 著者名/発表者名
      三吉航太郎・吉川信幸・磯貝雅道
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] リンゴ小球形潜在ウイルス(ALSV)の感染ブドウ樹における花器官内の分布2018

    • 著者名/発表者名
      菊池哲平・前田清明・佐藤誉子・川崎未央子・山岸紀子・磯貝雅道・吉川信幸
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] リンゴ小球形潜在ウイルスの検出におけるGenelyzer FⅡを用いたRT-LAMP 法の比較2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田和樹・山岸紀子・磯貝雅道・吉川信幸
    • 学会等名
      平成30年度日本植物病理学会東北部会
  • [備考] 植物的性病?!

    • URL

      https://pansci.asia/archives/58284

  • [備考] 研究室紹介 植物病理学分野 植物病理学研究室(植物生命科学科)

    • URL

      http://www.agr.iwate-u.ac.jp/lab/%E6%A4%8D%E7%89%A9%E7%97%85%E7%90%86%E5%AD%A6%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%AE%A4/

  • [備考] How viruses hitch a ride on pollen

    • URL

      http://www.elsevierblogs.com/virology/how-viruses-hitch-a-ride-on-pollen-to-infect-plants/

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公開日: 2019-12-27  

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