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2015 年度 実績報告書

内在性ビタミンC蓄積を介した植物ウイルスに対する宿主抵抗性誘導機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 26660031
研究機関北海道大学

研究代表者

増田 税  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60281854)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードビタミンC / ウイルス抵抗性 / RNAサイレンシング
研究実績の概要

前年度、我々は、障害誘導性の植物ホルモンであるジャスモン酸(JA)が細胞の内在性ビタミンC(AsA)の蓄積量を上昇させることを見出した。ウイルス感染植物では、JAによって誘導されるDHAR遺伝子がAsAの蓄積量の上昇に重要な役割を果たしている。DHARはAsAのリサイクル系の重要遺伝子であり、AOやAPX遺伝子によってAsAが酸化型(DHA)に変換されると、それを還元してAsAの分解を阻止している。AsAのウイルス抵抗性は、このリサイクル系が活性化した時に生じる2環性のヘミケタール構造型AsAがウイルスのRNAサイレンシングサプレッサー(RSS)に結合するからと考えられる。カブモザイクウイルス(TuMV)に対する抵抗性遺伝子(Rnt1-1)を持つハクサイの品種では、TuMVを接種すると、extreme resistanceと呼ばれる抵抗性が誘導され、AsAの蓄積量が上昇する。この品種を用いた実験によって、ウイルス抵抗性の程度がAsA+DHAの蓄積レベルに依存することが判明した。次に、AsAの生合成経路の重要遺伝子であるVTC1遺伝子をノックアウトしたシロイヌナズナのミュータント(vtc1)にTuMVを接種したところ、AsAの蓄積量は半減し、TuMVに対する感受性は上昇した。一方、AsA酸化酵素をコードするAO遺伝子のノックアウトミュータント(ao)では、AsAの蓄積量は逆に上昇し、TuMVに対する抵抗性を示した。これらの結果は、内在性AsAの蓄積量が植物のウイルス抵抗性を決定しているという我々の仮説をよくサポートしている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Peanut stunt virus-indeuced gene silencing in white lupin (Lupinus albus)2015

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi, M., Masuta, C., Suzuki, M. and Nezu, O.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 32 ページ: 181-191

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.15.0521a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant subviral RNAs as a long noncoding RNA (lncRNAs): Analogy with animal lncRNAs in host-virus interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Shimura, H. and Masuta, C.
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 212 ページ: 25-29

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2015.06.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of the potato cyst nematode resistance gene Hero A in Japanese tomato cultivars using PCR2015

    • 著者名/発表者名
      Uehara, T., Narabu, T., Itou, K. and Masuta, C.
    • 雑誌名

      Nematological Research

      巻: 45 ページ: 115-120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rice necrosis mosaic virus, a fungal transmistted Bymovirus: complete nucleotide sequence of the genomic RNA 1 and subgrouping of bymoviruses.2015

    • 著者名/発表者名
      Wagu, G.S., Kobayashi, K., Yaeno, T., Yamaoka, N., Masuta, C. and Nishiguchi, M.
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 82 ページ: 38-42

    • 査読あり
  • [学会発表] ニンニクの茎頂培養によるウイルスフリー化のメカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      長谷部葉子、氷川貴大、増田税
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [学会発表] 北海道在来種ニンニクからのウイルスフリー化2015

    • 著者名/発表者名
      両国香、長谷部葉子、増田税
    • 学会等名
      日本植物病理学会北海道部会
    • 発表場所
      北海道大学農学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-16
  • [学会発表] 弱毒化したキュウリモザイクウイルスの感染によるトウガラシの葉におけるアスコルビン酸蓄積量の増加2015

    • 著者名/発表者名
      十川聡子、犬飼剛、増田税
    • 学会等名
      日本植物病理学会北海道部会
    • 発表場所
      北海道大学農学部(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-16

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公開日: 2017-01-06  

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