有性・無性植物に感染するジェミニウイルスの分子進化

感染有性和无性植物的双生病毒的分子进化

• 批准号: 08257214
• 负责人: 矢原 徹一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08257214/
• 关键词: 有性生殖; ジェミニウイルス; ヒヨドリバナ; 分子進化; ホストレンジ; 赤の女王仮説; SSCP

ヒヨドリバナには有性生殖型と無性生殖型があり、無性生殖型は高い頻度でジェミニウイルスの感染を受ける。有性生殖がウイルスの感染防御に役立っているという仮説を検証するために、ホストレンジを決定するC4遺伝子を含むDNA領域の変異を、有性生殖集団と無性生殖集団の間で比較した。調査は伊豆半島天城山北斜面に自生する2集団で行った。これら2集団においてホスト1個体にいくつの遺伝的に異なるウイルスが感染しているかを非対称PCR-SSCP法を改良して調査した。その結果、無性ホスト集団では3つのSSCPタイプが見られ、これらの単一感染、二重感染、三重感染の頻度は、ポアソン分布を仮定した期待値とよく一致した。一方、有性ホスト集団では6つのSSCPタイプが見られ、単一感染の頻度が有意に低く、二重感染の頻度が有意に高かった。この結果は、ウイルス感染への抵抗力に関して、有性集団では個体間変異があることを示唆する。次に各SSCPタイプから複数のPCR産物の配列を決定し、日本各地から得られたウイルスとの系統関係を調査した。ウイルスの系統は地理的にまとまる傾向を示さず、地域集団間の移住が頻繁に起きていると考えられる。ただし、各SSCPタイプ内の配列変異は単系統となり、いくつかのSSCPタイプも姉妹関係にあることがわかった。これらの分化は集団内で起きたものと考えられる。そこで、有性生殖ホスト集団内で起きたと考えられるアミノ酸置換数と地理的に異なる集団間で起きたと考えられるアミノ酸置換数を比較した結果、前者ではC4のアミノ酸置換数がC4以外の領域のそれより多く、後者では逆の関係が得られた。この結果は統計的に有意であり、有性ホスト集団内ではアミノ酸置換が加速されることが示唆された。

ヒ ヨ ド リ バ ナ に は sexual reproduction type と asexual reproductive type が あ り, asexual reproduction は い high frequency で ジ ェ ミ ニ ウ イ ル ス を の infection by け る. Sexual reproduction が ウ イ ル ス の infection defense に servants made っ て い る と い う 仮 said を 検 card す る た め に, ホ ス ト レ ン ジ を decided す る C4 heritage 伝 son を containing む の DNA field - different を, sexual reproduction 団 と asexual reproduction set 団 の で comparison between し た. Investigation of に self-generated する2 group で line った on the Northern Slope of Tenjo Mountain on the に izu peninsula. こ れ ら 2 sets 団 に お い て ホ ス ト 1 individual に い く つ の but 伝 に different な る ウ イ ル ス が infection し て い る か を the PCR - SSCP method modified し を seaborne て survey し た. そ の results, asexual ホ ス ト set 団 で は 3 つ の SSCP タ イ プ が see ら れ, こ れ ら の 単 a infection, infection of double, triple infection の frequency は, ポ ア ソ ン distribution を 仮 set し た expect numerical と よ く consistent し た. Party, sexual ホ ス ト set 団 で は 6 つ の SSCP タ イ プ が see ら れ, infection of 単 a の low frequency が intentionally に く, double infection の high frequency が intentionally に か っ た. こ の results は, ウ イ ル ス infection へ の resistance に masato し て, sexual 団 で は individual variations between different が あ る こ と を in stopping す る. に each SSCP タ イ プ か ら plural の の PCR products with を decided し, across Japan か ら have ら れ た ウ イ ル ス と の system を masato department survey し た. ウ イ ル ス の system は geographic に ま と ま る tendency を shown さ ず, regional set 団 の shift between live が frequent に up き て い る と exam え ら れ る. た だ し, various SSCP タ イ プ の match column variations within different は 単 system と な り, い く つ か の SSCP タ イ プ も and sisters masato is に あ る こ と が わ か っ た. The で れら <s:1> is divided within the で group to conduct an assessment of the た た <s:1> と と と と えられる. そ こ で, sexual reproduction ホ ス 団 inside で ト set up き た と exam え ら れ る ア ミ ノ acid number of replacement と geographic に different な で between 団 る set up き た と exam え ら れ る ア ミ ノ acid replacement number を compare し た results, the former で は C4 の ア ミ ノ acid replacement number が の fields other than C4 の そ れ よ り く, the latter で は inverse の masato are が should ら れ た. こ の results は statistical に intentionally で あ り, sexual ホ ス ト set within 団 で は ア ミ ノ acid replacement が accelerate さ れ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

矢原徹一: "性の進化のパラドックスはどこまで解けたか" 種生物学研究. 20. 67-80 (1997)

Tetsuichi Yahara：“性进化悖论在多大程度上得到了解决？”物种生物学研究 20. 67-80 (1997)

Watanabe,K.et al.: "Chromosome number determinations in the Australian Astereae(Asteraceae)" Muelleria. 9. 197-228 (1996)

Watanabe,K.et al.：“澳大利亚紫菀科（Asteraceae）染色体数目测定”Muelleria。

Konuma,A.: "Temporally changing male reproductive success and resource allocation strategy in protandrous Helacleum lanatum(Apiaceae)" J.Pl.Res.110(in press). (1997)

Konuma,A.：“暂时改变先熟型 Helacleum lanatum（伞形科）的雄性繁殖成功率和资源分配策略”J.Pl.Res.110（出版中）。

Yahara,T.: "A new species of Stevia from Mexico" Phytologia. 79. 35-37 (1996)

Yahara,T.：“来自墨西哥的甜叶菊新品种”植物学。

鷲谷いづみ(共著): "保全生態学入門" 文一総合出版, 270 (1996)

鹫屋泉（合着）：《保护生态学概论》Bunichi Sogo Publishing，270（1996）