2020 Fiscal Year Research-status Report
パンデミックウイルスのゆりかご：多年生野草から農作物へのホストジャンプ機構の解明
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19K06048
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小松 健 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物RNAウイルス / 遺伝的多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オオバコモザイクウイルス(PlAMV)の野草からの分離株の全長配列をさらに取得し、系統解析と集団遺伝学的解析を行った。その結果、昨年度の結果と同様、全ての分離株の組み合わせで有意な組換えは検出されず、5つのクレード(Lily clade, Clade I-IV) の形成も見られた。また、各株が分離された宿主と各クレードとの関係については、野草株がある程度宿主や地域に対応して分化している結果がさらに支持された。適応進化解析により各クレードに特有の適応進化座位の検出を試みたところ、複製酵素と外被タンパク質コード領域を中心に複数の有意なアミノ酸座位が見出され、そのうち２つは複製酵素領域のメチルトランスフェラーゼドメインとヘリカーゼドメインの間の比較的アミノ酸配列が多様な領域に存在していた。
さらに、昨年度すでに作出していた、日本で未発見のClade IVを除く各クレードの代表的な株の感染性cDNAクローンについて、モデル植物での感染確認に引き続き、ユリ切り花の葉への接種試験を行った。接種１週間後に葉からRNAを抽出してRT-qPCRによってウイルス蓄積量を調べたところ、Cclade I-IIIのいずれの野草クレードの分離株も鑑賞ユリの接種葉でウイルスの増殖が認められた。このことから、PlAMV野草株は接種葉レベルでは鑑賞ユリに蓄積する能力があることがわかった。一方、Lily Cccladeの分離株から検定植物における単病斑分離で得たクローンは鑑賞ユリの接種葉で蓄積が認められなかった。このことは、PlAMV感染鑑賞ユリ個体から、単病斑分離の過程で鑑賞ユリで増殖できるウイルス株が獲得できていないこと、あるいは鑑賞ユリ個体内の複数配列が鑑賞ユリへの感染に必要であることを示唆している。現在、オオバコへの接種試験と蓄積量の解析を行い、各クレードの分離株ごとの性状の違いについて解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ここまでの研究で、系統解析と集団遺伝学的解析に加え、各クレードの代表株について感染性cDNAクローンを作出し、その感染性をモデル植物・および鑑賞ユリで確認できたことは順調な進展を示している。また、オオバコへの接種系も確立できそうな見込みであるとともに、植物内のウイルス配列の多様性解析にも着手しており、最終年度の研究をより効果的に進めることができると考えられる。また、アミノ酸座位ごとの適応進化をdN/dS値により解析し、クレード分化および宿主適応に関わるゲノム領域の候補を見出したことは大きな進展と言える。以上より、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も申請書の計画どおりに研究を推進する。特に、オオバコおよび鑑賞ユリでのウイルス蓄積量とクレードごとの各宿主への適応度合いについて明らかにするとともに、鑑賞ユリに関しては植物内でのウイルス配列の多様性の解析を行い本ウイルスの宿主適応に関する知見を得る予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19により学会の開催が中止となり(発表は認められている)、その分の旅費が使われずに残ったため。次年度の学会参加費およびシーケンス解析に用いる予定。
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