ジェミニウイルスと宿主植物の分子共進化

双生病毒与宿主植物的分子协同进化

基本信息

批准号：
06273207
负责人：
矢原徹一
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06273207/
关键词：
ジェミニウイルスヒヨドリバナ分子進化共進化

项目摘要

本研究のゴールは、ジェミニウイルスと宿主植物(ヒヨドリバナ)が分子レベルで共進化していることを実証することである。ジェミニウイルスは植物ウイルスとしては例外的なDNAウイルスである。突然変異体に関する研究から、ウイルスDNAがコードしている6つのタンパク質のうち主として複製タンパク質が宿主の幅を決めていると考えられている。そこで、このタンパク質の遺伝子DNAを特異的に増幅するプライマーを設計し、その分子進化パターンの比較を試みた。ジェミニウイルスの一種TLCVの感染による特徴的な病斑をあらわしたヒヨドリバナを福岡県、佐賀県、神奈川県で採集し、病斑を持つ葉から全DNAを抽出し、精製後、上記のプライマーで約570塩基対のDNA断片を増幅し、その塩基配列を決定した。横浜市から採集した1個体の宿主植物からは、3つの異なるDNA断片が増幅された。これまでに決定した8つのクローンの系統関係を、既知の4種のジェミニウイルスを外群として、最節約法で推定した結果から、ヒヨドリバナに感染するジェミニウイルスは大きく2つの系統に分化しており、2つの系統のウイルスがしばしば共感染することがわかった。一方の系統には、病斑から区別されていたTYLCVが内群として含まれた。このウイルスはイスラエル産の植物から単離されたものであり、2つの系統のうち少なくとも一方は国外にも広く分布することがわかった。この結果から、ジェミニウイルスはきわめて分散力が大きいことが示唆される。2つの系統ら得られた配列の間で同義・異議置換率を推定し、20アミノ酸ごとに平均してウインドウ解析を行った。その結果、同義・異議置換率がほぼ等しくなる場所が2ヵ所あることがわかった。これらの場所では、同義置換率が相対的に低下しており、何らかの自然選択が作用したフットプリントである可能性が示唆された。

本研究的目的是证明双生病毒和宿主植物（Lyria vulgaris）在分子水平上共同进化。双生病毒是植物病毒中特殊的DNA病毒。对突变体的研究表明，在病毒 DNA 编码的六种蛋白质中，复制蛋白主要决定宿主范围。因此，我们设计了特异性扩增该蛋白质遗传DNA的引物，并试图比较它们的分子进化模式。从福冈县、佐贺县和神奈川县收集因感染双生病毒TLCV而表现出特征性病斑的鹎叶蝉，从出现病斑的叶子中提取总DNA，纯化后，使用上述引物提取DNA。扩增570个碱基对的DNA片段并确定其碱基序列。从横滨市收集的单一寄主植物中扩增出三种不同的 DNA 片段。以已知的4种双生病毒为外群，用最简约法对迄今为止确定的8个克隆进行系统发育关系的估计，发现感染Bulbul的双生病毒大致分化为两个谱系。这两种病毒株经常同时感染。一种毒株包括 TYLCV，它已与病变区分开来，作为一个内群。该病毒是从以色列种植的植物中分离出来的，两种毒株中至少有一种被发现在该国境外广泛分布。这一结果表明双生病毒具有极高的分散性。我们估计了从两个菌株获得的序列之间的同义和不同替换率，平均每 20 个氨基酸，并进行窗口分析。结果发现有两个地方同义替换率和异义替换率几乎相等。在这些位置，同义替代率相对较低，表明这可能是某种自然选择的足迹。