東南アジアにおけるキャッサバモザイク病抵抗性品種の作出に向けた技術基盤の構築

建设东南亚木薯花叶抗病品种创制技术基地

• 批准号: 21KK0110
• 负责人: 徳永 浩樹
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Japan International Research Center for Agricultural Sciences (2022)Institute of Physical and Chemical Research (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0110/
• 关键词: キャッサバ; キャッサバモザイク病; 熱帯作物; 東南アジア; Cassava mosaic virus

近年東南アジアではSri Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) によるキャッサバモザイク病 (CMD)が甚大な被害をもたらしている。本研究ではアジアのキャッサバ栽培品種にCMD抵抗性を効率的に付与する技術の開発をベトナムの研究機関との国際共同研究で進めている。1) 媒介昆虫であるコナジラミや特殊な機材を用いないSLCMVの接種法の検討を行なった。SLCMVをアグロインフィルトレーション法により感染させたベンサミアナタバコの葉を磨砕し、汁液をキャッサバの葉に擦り付け接種を行った。その結果、PCRにより上葉においてSLCMVのDNA-AおよびDNA-Bが検出されたことから、本手法によりキャッサバへのSLCMV感染が可能であることが示された。2) 長年CMD抵抗性に関わるCMD2遺伝子座の存在が示唆されてきたが、有効なマーカーは開発されていない。2022年度に Lim, YW. et. al (2022) により、CMD2型の抵抗性に関わる原因がDNAポリメラーゼのサブユニットの一つPOLD1の変異であることが報告された。そこでPOLD1遺伝子の変異アリルを識別するマーカーを新たに設計した。その結果、予備的な試験であるがCMD抵抗性系統とアジア栽培品種間の交配後代20系統の圃場での抵抗性試験および遺伝型判別から、新規のマーカーの有効性が確認できた。3) ゲノム編集でキャッサバにCMD抵抗性を付与する為、抵抗性候補遺伝子の機能解析を行なっている。上記1) のSLCMV感染性クローンをベンサミアナタバコに接種する際に、抵抗性候補遺伝子の一過的発現ベクターを先行接種すると、葉巻などの病徴が軽減されることが分かった。現在、候補遺伝子を35Sプロモーター下流で発現させた形質転換キャッサバを作出しているところであり、今後抵抗性を確認する。

近年来，由斯里兰卡木薯花叶病毒（SLCMV）引起的木薯花叶病（CMD）在东南亚造成了严重损害。在这项研究中，我们正在与越南的一家研究机构进行国际联合研究，开发一种有效赋予亚洲木薯品种 CMD 抗性的技术。 1) 我们研究了一种不使用媒介昆虫粉虱或特殊设备来接种 SLCMV 的方法。将通过农杆菌渗透法感染SLCMV的本塞姆氏烟草叶子磨碎，并将汁液涂在木薯叶子上进行接种。结果，通过PCR在上部叶中检测到SLCMV DNA-A和DNA-B，表明利用该方法可能感染木薯的SLCMV。 2）多年来，人们一直认为CMD2基因座的存在与CMD抗性有关，但尚未开发出有效的标记。 2022 年，Lim, YW 等人 (2022) 报道称，CMD 2 型耐药的原因是 DNA 聚合酶亚基之一 POLD1 的突变。因此，我们设计了一个新的标记来识别 POLD1 基因的突变等位基因。结果，通过田间抗性试验以及对 CMD 抗性品系和亚洲品种之间的 20 个杂交后代品系的基因分型，证实了新标记的有效性，尽管这些只是初步测试。 3）为了通过基因组编辑赋予木薯CMD抗性，我们正在对抗性候选基因进行功能分析。当用上述1)中描述的SLCMV感染性克隆接种本塞姆氏烟草时，发现通过预先接种抗性候选基因的瞬时表达载体，减轻了卷叶等疾病症状。我们目前正在生产候选基因在35S启动子下游表达的转化木薯，我们将在未来确认其抗性。

项目成果

農業遺伝学研究所/フンロック農業センター(ベトナム)

农业遗传学研究所/兴禄农业中心（越南）

Sri Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) に対する抵抗性候補遺伝子の評価

斯里兰卡木薯花叶病毒（SLCMV）抗性候选基因的评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 五十嵐竜士;湊菜未;徳永浩樹;内海好規;鵜家綾香;石橋和大;関原明;宇垣正志
• 通讯作者: 宇垣正志

Development of management systems for cassava mosaic disease in Southeast Asia by SATREPS project

SATREPS 项目开发东南亚木薯花叶病管理系统

• 发表时间: 2021
• 作者: 五十嵐竜士;湊菜未;徳永浩樹;内海好規;鵜家綾香;石橋和大;関原明;宇垣正志;徳永浩樹
• 通讯作者: 徳永浩樹

ベトナム農業遺伝学研究所/フンロック農業研究センター(ベトナム)

越南农业遗传学研究所/兴禄农业研究中心（越南）

SLCMV感染Nicotiana benthamiana汁液を用いたキャッサバにおける新たな接種法の確立

利用感染 SLCMV 的本塞姆氏烟草汁液建立木薯新接种方法

• 发表时间: 2023
• 作者: 桶本和沙;湊菜未;徳永浩樹;内海好規;鵜家綾香;関原明;宇垣正志
• 通讯作者: 宇垣正志