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Molecylar mechanism in the development of fruit disorders by viroid infection

类病毒感染导致果实病害发生的分子机制

基本信息

批准号：
19J12238
负责人：
鈴木貴大
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hirosaki University (2020)Iwate University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究で得られたトマトに対する病原性（病徴の強弱）の異なるリンゴゆず果ウイロイド（以下AFCVd）をトマトに感染させ、接種後2ヶ月のAFCVd塩基配列を観察した結果、全てのAFCVd接種区において、弱毒由来AFCVd変異体が優位になる傾向があった。そこでAFCVdのトマトにおける競争力を分析するために、AFCVd弱毒と強毒を強毒：弱毒＝1：1、4：1、1：4の比率でトマトに接種し、それぞれのAFCVdトマト感染後塩基配列を分析した。その結果、接種後6週目で全ての区において弱毒変異体が優位であった。すなわちこのAFCVd変異体では、弱毒変異体が強毒変異体よりトマトでの競争力に優れていることが明らかになった。これまでの研究でトマトにジャガイモやせいもウイロイド（以下PSTVd）を接種すると、ストレス応答性マイクロRNA種であるmiR398とmiR398a-3pの発現上昇と、miR398によって負に制御されているスーパーオキシドジスムターゼ（以下SOD）1と2及びmiR398a-3pに負に制御されているSOD3のmRNAの発現量の低下を観察し、この現象に伴う活性酸素種（以下ROS）の高発生と激しい壊疽症状を観察した。さらなるウイロイド感染における壊疽症状の発現機構を調査するために、PSTVd感受性トマト（品種；ラトガース）と耐性トマト（品種；マネーメーカー）にPSTVdを接種し、SODs遺伝子の発現量及びROSの発生量と除去率を分析した。その結果PSTVd感染ラトガースでは、SODs遺伝子の発現量が低下しており、ROSの発生量の上昇とROSの除去率の低下を観察することができ、それに伴う壊疽症状が発生していた。一方でPSTVd感染マネーメーカーでは、ほぼ全てのSODs遺伝子の発現量が上昇しており、それに伴うROS発生の制御が成功していた。

The results of this study showed that there were differences in pathogenicity (strength of disease characteristics) between AFCVd and AFCVd, and AFCVd gene alignment was observed 2 months after inoculation. AFCVd is a highly virulent virus. AFCVd is highly virulent. AFCVd is highly virulent. 6 weeks after inoculation, the whole area was infected with attenuated virus. AFCVd is a competitive entity with strong, weak and weak toxicity. In this study, the expression of miR398 and miR398a-3p was increased when the virus was inoculated, and the expression of miR398 and miR398a-3p was decreased when miR398 and miR398a-3p were negatively controlled. This phenomenon is accompanied by a high incidence of reactive acid species (ROS) and symptoms of acne. The mechanism of development of disease symptoms was investigated, and the susceptibility and tolerance of PSTVd were analyzed. As a result, PSTVd infection rates, SODs production rates, ROS production rates, and ROS removal rates decreased significantly, and symptoms were observed. On the one hand, the occurrence of PSTVd infection increased, while the occurrence of ROS increased.