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2022 年度 実績報告書

植物RNAウイルスの感染個体内におけるゲノム多様化と病徴発現の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 20F20392
研究機関東京農工大学

研究代表者

小松 健  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)

研究分担者 HAMIM ISLAM  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-11-13 – 2023-03-31
キーワードpotexvirus / necrosis / RNA-seq
研究実績の概要

ユリに甚大な被害を及ぼす壊そ病の病原ウイルスであるオオバコモザイクウイルス(PlAMV)を自然生態系中の多様な野草から見出し、その全塩基配列を決定した。系統解析および集団遺伝学的解析により、PlAMVは大きく5つのクレードに分かれること、鑑賞ユリの分離株は一つのクレードにまとまり、他のクレードと明確な分化が認められることがわかった。各クレードの分離株のモデル植物およびオオバコ、ユリへの接種試験を行ったところ、植物への感染性はクレードごとに異なり、5つのクレードの分離株は生物学的な性状についても異なることが明らかになった。一方、鑑賞ユリに全身感染し壊疽を引き起こす分離株は得られなかった。このことは、鑑賞ユリでは感染植物内でのゲノム多様性が感染性に重要である可能性を考え、次世代ロングリードシーケンサーを用いたアンプリコンシーケンスで、PlAMVのゲノムで最も多様性が大きいリンカー領域についてウイルス配列の多様性を調べた。その結果、感染植物におけるPlAMVのリンカー領域の配列はいくつかのハプロタイプに分かれており、多様な集団を形成していることが示唆された。
さらに、PlAMVの鑑賞ユリでの壊そのように、ウイルスが感染植物で引き起こす壊そ症状の原因について調べるため、ゲノム配列が解析され一過的発現系などが簡便に行えるタバコ属のNicotiana benthamianaを用いて解析を行なった。既に壊そ症状を誘導しうるウイルス因子として同定しているPlAMVの複製酵素のHELドメインを一過的発現させてRNAseqによる遺伝子発現解析を行なったところ、小胞体ストレス関連遺伝子が壊そ誘導時に高発現していることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamin-related protein 2 interacts with the membrane-associated methyltransferase domain of plantago asiatica mosaic virus replicase and promotes viral replication2023

    • 著者名/発表者名
      Shinji Haruka, Sasaki Nobumitsu, Hamim Islam, Itoh yoshiyuki, Taku Kazuo, Hayashi Yuho, Minato Nami, Moriyama Hiromitsu, Arie Tsutomu, Komatsu Ken
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2023.199128

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] How do emerging long-read sequencing technologies function in transforming the plant pathology research landscape?2022

    • 著者名/発表者名
      Hamim Islam、Sekine Ken-Taro、Komatsu Ken
    • 雑誌名

      Plant Molecular Biology

      巻: 110 ページ: 469~484

    • DOI

      10.1007/s11103-022-01305-5

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery, Genomic Sequence Characterization and Phylogenetic Analysis of Novel RNA Viruses in the Turfgrass Pathogenic Colletotrichum spp. in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Hamim Islam、Urayama Syun-ichi、Netsu Osamu、Tanaka Akemi、Arie Tsutomu、Moriyama Hiromitsu、Komatsu Ken
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 14 ページ: 2572~2572

    • DOI

      10.3390/v14112572

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] RNA-seqを用いたウイルス誘導性の壊死症状に関わる宿主因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      新井和菜、Hamim Islam、齊藤大幹、有江力、小松健
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会

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公開日: 2023-12-25  

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