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2022 年度 実施状況報告書

植物ウイルスによる媒介昆虫の宿主選好性操作メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K14854
研究機関新潟大学

研究代表者

湊 菜未  新潟大学, 自然科学系, 助教 (60843430)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードplant virus / insect vector
研究実績の概要

植物ウイルスの約65%は昆虫によって伝搬される。昆虫媒介性ウイルスは自身の感染拡大のため媒介昆虫の寄主選好性を巧みに操作することで伝搬効率を高めていることが知られているが、選好性操作にはたらくウイルス因子や忌避物質の関わりなどそのメカニズムについては不明な点が多い。本研究課題では、コムギ・オオムギなどのムギ類作物に感染して収量を激減させる虫媒性ウイルスBYDV-PAVおよびCYDV-RPSを対象にムギ類作物とモデル植物ミナトカモジグサを駆使して植物ウイルスによる昆虫の寄主選好性操作における分子メカニズムを明らかし、植物ウイルスが農業生産現場において与えるインパクトを病害・虫害の両面から解明することを目指す。
2022年度において報告者は、ミナトカモジグサおよびコムギを宿主植物種として二種の黄萎ウイルスBYDV-PAVおよびCYDV-RPSについて媒介昆虫であるアブラムシおよび非媒介昆虫であるアカヒゲホソミドリカスミカメの寄主選好性に与える影響を解析し、(i) BYDV-PAV単独感染時においてウイルスによる昆虫の寄主選択行動操作は寄主植物種に加えて昆虫種にも依存しており普遍的な現象ではないこと、(ii) 媒介昆虫のウイルス感染植物に対する寄主選択には定位のみならず定着段階が重要であること、 (iii) 媒介昆虫の揮発性化合物に対する感受性がウイルス保毒により変化することを明らかにした。さらにウイルス単独および共感染植物を用いた試験において (iv) 単独感染植物を寄主とした場合には媒介昆虫の個体成長に負の影響をもたらすことが示唆された。

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

2022年度においては二種の宿主植物種(ミナトカモジグサおよびパンコムギ)について本邦産YDVsの単独感染および共感染が媒介昆虫の寄主選択行動および個体成長におよぼす影響について比較し、ウイルスによる昆虫の寄主選好性操作の普遍性について植物・昆虫の両面から解析を進めることが出来た。またYDVsについてウイルス保毒による媒介昆虫アブラムシの揮発性化合物に対する感受性の変化が明らかとなり、感染植物から放出される揮発性有機化合物の組成についても解析を進めていることから、順調に進捗していると判断される。

今後の研究の推進方策

2023年度においてはウイルス感染に伴う植物由来揮発性有機化合物の組成変化について解析を進めるほか、ウイルスの媒介昆虫操作戦略が非媒介昆虫に与える影響について2022年度に実施した実験室環境の実験に加えて圃場レベルでも解析を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症の影響により、2022年度に予定していた解析に使用する一部消耗品の納品に遅れが生じ研究計画の見直しを強いられたため。
遺伝子発現解析のための核酸抽出試薬・PCR関連試薬およびその他チップ・チューブ類を購入するために使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Single infection of barley yellow dwarf virus-PAV (BYDV-PAV) has negative effects on preference and performance of insect vector compared to co-infection with the relative virus species.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa K., Hatori S., Minato N.
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Anthocyanins and virus accumulation in BYDV-PAV-infected Brachypodium distachyon.2023

    • 著者名/発表者名
      Iizuka K., Minato N.
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] BYDV-PAVによる媒介昆虫の寄主選択行動を変化させる因子の究明2023

    • 著者名/発表者名
      羽鳥秀一・湊 菜未・大竹憲邦・弘中満太郎
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] ウイルス共感染による媒介昆虫の寄主選好性とパフォーマンスの変化に関する解析2023

    • 著者名/発表者名
      中川海・羽鳥秀一・湊菜未
    • 学会等名
      第75回北陸病害虫研究会
  • [学会発表] BYDV-PAVによる非媒介昆虫の寄主選好性への影響2023

    • 著者名/発表者名
      羽鳥秀一・湊 菜未・大竹憲邦・弘中満太郎
    • 学会等名
      第75回北陸病害虫研究会
  • [学会発表] ウイルス保毒による媒介昆虫の揮発性化合物に対する感受性の変化2023

    • 著者名/発表者名
      熊田至恩・羽鳥秀一・湊菜未
    • 学会等名
      第75回北陸病害虫研究会

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公開日: 2023-12-25  

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