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2022 年度 実施状況報告書

ウイルスの不顕性感染が宿主植物の環境適応能力強化に果たす役割

研究課題

研究課題/領域番号 22KK0081
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 英樹  東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)

研究分担者 田原 緑  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (20849525)
宮下 脩平  東北大学, 農学研究科, 助教 (60556710)
研究期間 (年度) 2022-10-07 – 2026-03-31
キーワードキュウリモザイクウイルス / 不顕性感染 / ハクサンハタザオ
研究実績の概要

近年、様々な生物の全ゲノム塩基配列情報とバイローム解析により、宿主生物のゲノム上にウイルスゲノムと相同の塩基配列が存在したり、宿主植物に潜在・不顕性感染しているウイルスが予想以上に多いという事実から、宿主生物は、進化の過程でウイルスの感染を繰り返し受けてきたことが明らかになってきた。しかし、これまでのウイルス研究は、生物に病気を起こす病原体としてのウイルスに焦点があてられており、病気を起こすことなく宿主生物に感染しているウイルスの存在や宿主生物との相互関係については、十分な研究がなされていない。モデル植物であるシロイヌナズナは、一年生植物であり、日本では稀にしか見られない。一方、シロイヌナズナに近縁の多年生植物(宿根草)であるハクサンハタザオは、一度ウイルスが感染を受けるとウイルスを保持し続けることに着目し、申請者らは、ハクサンハタザオから単離したキュウリモザイクウイルス(CMV)の性状解析と宿主遺伝子発現に与える影響について解析を進めてきた。
本国際共同研究では、日本とヨーロッパに自生するハクサンハタザオに感染しているウイルスを徹底的に比較解析し、両地域のハクサンハタザオの持つ形質特性と紐付けることにより、植物の生命活動を制御するウイルスの役割とその具体的な分子基盤を明らかにする。令和4年度は、ヨーロッパでのCMVのサンプリング並びにウイルスゲノム解析の計画を策定するため、共同研究先であるオランダ・ワーゲニンゲン大学のRichard Kormelink博士の研究室を2023年1月に訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行なった。さらに、モデルケースとして日本産CMVのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築し、2023年5月に計画されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。

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

本国際共同研究課題の採択決定は令和4年度の秋であったことから、直ちにヨーロッパに自生するハクサンハタザオからウイルスを単離することは季節的な事情により困難であったため、2023年1月に、共同研究先であるRichard Kormelink博士の研究室を訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行ない、2023年5月に計画されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。さらに、モデルケースとして日本産CMVのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築することができたことから、研究は概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

2023年5月中旬にオランダを中心にヨーロッパにおいてハクサンハタザオに不顕性感染しているCMVを単離し、そのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築する。さらに、日本産CMVゲノム塩基配列比較や病原性(不顕性感染の状態)の比較を解析する。

次年度使用額が生じた理由

本国際共同研究課題の採択決定は令和4年度の秋であったことから、直ちにヨーロッパに自生するハクサンハタザオからウイルスを単離することは季節的な事情により困難であったため、次年度使用額が生じた。2023年1月に、共同研究先であるRichard Kormelink博士の研究室を訪問し、具体的な研究計画に関する議論と取りまとめを行ない、2023年5月に予定されているサンプリングにより得られたヨーロッパ産CMVのゲノム解析に速やかに対応できる研究体制を構築した。次年度使用額は、2023年5月中旬にオランダを中心にヨーロッパにおいてハクサンハタザオに不顕性感染しているCMVを単離し、そのゲノムcDNAの合成と試験管内転写ベクターを構築することに充てる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ワーゲニンゲン大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      ワーゲニンゲン大学
  • [雑誌論文] The essential role of the quasi-long terminal repeat sequence for replication and gene expression of an endogenous pararetrovirus, petunia vein clearing virus2022

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama, K., Tabara, M., Moriyama, H., Takahashi, H. and Fukuhara, T.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 39 ページ: 405-414

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.1017a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of plant immunity by exposure to dinitrogen pentoxide gas generated from air using plasma technology2022

    • 著者名/発表者名
      Tsukidate, D., Takashima, K., Sasaki, S., Miyashita, S., Kaneko, T., Takahashi, H. and Ando, S.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 17 ページ: e0269863

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0269863

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルス接種ササゲ葉における大型局部壊死病斑形成に関与するウイルス因子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      高橋英樹, 霍 開天, 安藤杉尋, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスCP発現PVXベクターのアグロインフェクションを利用したR遺伝子抵抗性同期的誘導系2022

    • 著者名/発表者名
      宮下脩平, 狩野 凱, 石橋和大, 安藤杉尋, 高橋英樹
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] 植物ウイルスの細胞間移行における小さいMOIを再現する細胞感染・細胞間移行シミュレーションモデルの構築2022

    • 著者名/発表者名
      平澤花織, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスの細胞間移行タンパク質による多数決型意思決定はドミナントネガティブ効果で説明される2022

    • 著者名/発表者名
      小黒まゆ, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスのゲノム分節RNA1,2,3の複製様式の非対称性2022

    • 著者名/発表者名
      小内智塁, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルス抵抗性遺伝子RCY1産物の認識特異性に関わるアミノ酸残基のin silico探索2022

    • 著者名/発表者名
      Derib A. Abebe, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会発表] キュウリモザイクウイルスの細胞間移行を阻害する外被タンパク質機能不全型人工改変RNA3 の作出2022

    • 著者名/発表者名
      茶藤あみ, 小黒まゆ, 安藤杉尋, 高橋英樹, 宮下脩平
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会東北部会
  • [学会・シンポジウム開催] WUR-TU Future Prospects in Agriculture based on Immunity, Food Science, and Synchrotron Light2023

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公開日: 2023-12-25  

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