| 研究課題/領域番号 |
21K05604
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| 研究機関 | 公益財団法人岩手生物工学研究センター |
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研究代表者 |
藤崎 恒喜 公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 主任研究員 (30626510)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 植物ウイルス / トムブスウイルス / シロイヌナズナ / 宿主因子 / 遺伝学的解析 / 温度依存的ウイルス増殖 |
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| 研究実績の概要 |
リンドウより単離したSikte waterborne virus (SWBV) C1系統のリンドウおよびシロイヌナズナにおける低温（18℃）依存的増殖機構について、シロイヌナズナのプロトプラストを用いた特徴づけを行い、温度を28℃まであげると１細胞レベルでのウイルス増殖が非検出レベルまで抑制されることがわかった。この特性を利用して、以前にSWBV-C1ゲノムRNAをエストラジオール誘導プロモーターの下流で制御し、エストラジオール処理と18℃への温度シフトでウイルス感染・発病を簡便かつ同調的に発動可能な形質転換シロイヌナズナを作出した。上記の結果から、本系では低温へのシフト前に形質転換シロイヌナズナを28℃で育成するとSWBV-C1増殖は１細胞レベルで高度に抑制可能であると考えられた。また、SWBV-C1の移行タンパク質遺伝子（p21）欠失変異体を用いて同様の実験を行なったところ、全ての系統でウイルス感染と病徴が認められなかった。つまり、薬剤処理と温度シフトによる本系での発病誘導においても、ウイルスの移行過程は重要なプロセスであり、移行関連因子の同定にも有用であると考えれらた。
次に、本年度は、１種子更新により各形質転換シロイヌナズナラインの固定化（T4~T5世代）と形質評価を行い、異なる病徴程度を示す複数のラインが得られた。ウイルス感染関連因子を順遺伝学的に同定するため、この種子にethyl methanesulfonate (EMS)処理による変異誘起を行い、M2植物を用いて、エストラジオール処理と18℃への温度シフト後の病徴が緩和している変異株のスクリーニングを行なった。半年間で３万系統以上をスクリーニングし、約100系統の候補株を得た。現在、これらについて、採種（M3種子）とM3個体へのSWBV-C1接種による形質確認試験を行なっている。
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| 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
本研究のSWBV-C1感染誘導形質転換シロイヌナズナにおけるウイルス病徴にウイルス移行タンパク質遺伝子機能の重要性を示し、本実験系がウイルス移行過程関連因子の同定にも有効である可能性を示した。さらに研究計画に従い、SWBV-C1感染誘導形質転換シロイヌナズナのラインの固定化とEMS変異体の作出を行なった。M2世代の変異株を用い、ウイルス病徴を指標にした１次スクリーニングを開始した。約6ヶ月間で３万株以上をスクリーニングし、100系統以上の病徴緩和候補株を単離したのは本実験系の有効性を示すものとなっている。一方、レポーター遺伝子を介した定量的ウイルス増殖評価系の確立には至っていないが、本実験系のための形質転換シロイヌナズナは作出中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
病徴を指標にしたウイルス感染関連因子のスクリーニングを進めるとともに、単離したウイルス感染変異候補株について、形質の安定性・影響を受けているウイルス感染過程といった特徴づけを行う。さらに原因遺伝子単離に向けた交配集団の作出を進め、遺伝学的特性評価およびマッピングを行う。このほか、レポーター遺伝子を指標にした定量的ウイルス増殖評価系の確立や、ウイルスに対する植物の防御機構に焦点を当てた解析実験系の確立を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度はシロイヌナズナのスクリーニングを中心とし、高額の消耗品を必要としなかった他、育成キット等の必要消耗品は既存のものを中心に使い、新規購入の必要がなかったため。また、予定されていた研究補助員の雇用が一定期間できなかったため。
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