JP3030362B2 - キュウリモザイクウイルス(cmv)の感染による植物の病気をサテライトrnaにより治療する方法 - Google Patents

キュウリモザイクウイルス(cmv)の感染による植物の病気をサテライトrnaにより治療する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キュウリモザイク
ウイルス(以下、CMVと略称)に感染した植物に対し
て、病徴の軽減化または病気の治療を行う治療法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】植物の幼苗に弱毒ウイルスを予防的に接
種する技術や媒介虫の防除のために行われる殺虫剤散布
が知られている。弱毒ウイルスを接種しない場合、CM
V感染による発病株は圃場から除去または放置してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】植物の幼苗に弱毒ウイ
ルスを接種しない場合、CMV感染による病気の発生は
収量・品質に損害を与えるので、病気の蔓延を防止する
ため発病株を圃場から除去する作業が必要となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、既
に開発されていたサテライトRNAを利用した弱毒ウイ
ルスを、CMVによるトマトの病気の治療に用いた。詳
しくは、強毒性CMVの接種によって発病したトマト
に、この弱毒株を汁液接種し、病徴の軽減化の程度、C
MVの病原性の定量、草丈および生重量を計測した。ま
た、弱毒株に含まれているサテライトRNAを精製して
発病トマトに接種し、病徴の軽減化を調査した。
【0005】その結果、CMVに感染した植物に対し
て、サテライトRNA、またはそれを含む弱毒ウイルス
を接種または投与することによって、病徴の軽減化また
は病気の治療が可能であることを見出した。
【0006】本発明の特徴とするところは、CMVに感
染した植物に対して、サテライトRNA、それを含む弱
毒ウイルス、または細胞内でサテライトRNAを作る人
工物を接種または投与することによって、病徴の軽減化
または病気の治療を行うことにある。
【0007】また本発明は、上記サテライトRNAは、
CMV粒子中に存在してCMVの感染・増殖に必要なR
NA以外のRNAであることを他の特徴とする。
【0008】更に本発明は、上記サテライトRNAは、
およそ300〜400塩基のRNA分子であることをも
う一つの特徴とする。
【0009】また本発明は、上記サテライトRNAは、
CMVの増殖を抑制し、病徴を軽減することを他の特徴
とする。
【0010】更に本発明は、上記サテライトRNAは、
分離株sat55−1を用いることをもう一つの特徴と
する。
【0011】また本発明は、上記した弱毒ウイルスは、
弱毒性のサテライトRNAとCMVの軽症株とを組み合
わせて作り出されていることを他の特徴とする。
【0012】更に本発明は、上記した軽症株のCMV
は、分離株CMV−No.7を用いることをもう一つの
特徴とする。
【0013】また本発明は、細胞内でサテライトRNA
を作る人工物は、サテライトRNAのcDNAを組み込
んだプラスミドであることを他の特徴とする。
【0014】更に本発明は、細胞内でサテライトRNA
を作る人工物は、サテライトRNAのcDNAにプロモ
ーターを連結したものであることをもう一つの特徴とす
る。
【0015】また本発明は、細胞内でサテライトRNA
を作る人工物は、サテライトRNAのcDNAを含むD
NAから人工的に作製したRNAであることを他の特徴
とする。
【0016】なお、本願明細書に使用されている用語の
意味は以下の通りである。 キュウリモザイクウイルス(CMV) キュウリ、トマト、ダイコン、ユリなどの野菜類、花き
類によく発生するウイルス病の病原ウイルスであり、多
くの種類のアブラムシによって伝染し、汁液によっても
簡単に伝染する。宿主範囲は非常に広く、感染植物は黄
化、萎縮、葉のモザイク・奇形などの症状を呈する。ウ
イルス粒子は直径約30nmの球形であり、感染・増殖
に必須のRNAゲノムは3分節されている。
【0017】サテライトRNA CMVには感染・増殖に必要なRNA以外に、余分なR
NAが存在する場合があり、これをサテライトRNAと
呼ぶ。このサテライトRNAは300〜400塩基の小
さなRNA分子であり、それ自体は増殖能がなく、CM
Vが増殖している植物細胞でのみ増殖可能である。サテ
ライトRNAがあると、ウイルスの増殖が抑制されるこ
とが多く、いわばウイルスに寄生している分子ともみな
すことができる。また、サテライトRNAの種類によっ
ては病徴が激化したり、弱まったりする。
【0018】弱毒ウイルス ウイルスには多くの系統・株がある。同種のウイルス株
にも、激しく病気を引き起こす強毒性のウイルス株、感
染はするが症状を出さないウイルス株が存在する。植物
のウイルス病は、一旦感染すると治療することができな
いことから、人間で用いているある種のワクチンによる
予防接種と同様に、植物ウイルスでも弱毒ウイルスを事
前に接種することによって防除する方法がある。これに
用いるのが弱毒ウイルスであり、例えば本出願人に係る
特公昭62−37956号公報により、CMVの弱毒ウ
イルスが知られている。
【0019】サテライトRNAを利用したCMV弱毒ウ
イルス 本出願人は特公昭62−37956号公報において、弱
毒性のサテライトRNAとCMVの軽症株とを組み合わ
せて弱毒ウイルスを作出した技術を開示している。サテ
ライトRNAはCMVがないと増殖しないので、このウ
イルスをサテライトRNAに対して「ヘルパーウイルス
(介助ウイルス)」と呼んでいる。
【0020】cDNA RNAの塩基に対応する(相補的)一本鎖DNAをcD
NAと呼んでいる。実験上は二本鎖として取り扱い、R
NAに転写することが可能である。植物汁液や人間の汗
にはRNA分解酵素が存在し、この酵素によって一本鎖
RNAは分解され、容易にその活性を消失する性質があ
る。サテライトRNAも一本鎖であるので、単独では不
安定で長期保存しにくい。一方、二本鎖DNAは分解さ
れにくい性質を持っている。そこで、サテライトRNA
を安定して合成、保存する技法として、cDNAを鋳型
とする方法がある。
【0021】
【作用】強毒性CMVの接種により発病したトマトに、
サテライトRNAを含む弱毒ウイルスを接種したとこ
ろ、およそ2〜3週間後の上位葉の病徴が軽くなり、以
後展開する葉の病徴も軽くなった。また、弱毒ウイルス
処理株の草丈及び生重量は、無処理株と比較して高くな
った。更に、弱毒ウイルスから精製したサテライトRN
Aも同様の病徴軽減効果があった。
【0022】なお、ヘルパーウイルスの接種には上記の
ような病徴軽減効果がなかった。弱毒ウイルスはサテラ
イトRNAとヘルパーウイルスで構成されているので、
弱毒ウイルスの病徴軽減効果はサテライトRNAによる
ものと考えられる。
【0023】
【実施例】サテライトRNAを含む弱毒ウイルスによ
り、キュウリモザイクウイルス発病株の治療または病徴
軽減を実験してみたが、実験材料、実験方法および実験
結果について以下のように詳しく説明する。
【0024】実験に用いる材料 トマト品種:桃太郎 強毒ウイルス:CMV−42CM(サテライトRNAを
持っていない分離株);感染タバコ汁液を供試。 弱毒ウイルス:CMV−No.7+sat55−1;感
染タバコ汁液を供試。 ヘルパ−ウイルス:CMV−No.7 サテライトRNA:sat55−1
【0025】実験に用いる方法 接種法:0.1Mのリン酸緩衝液(pH7.5)で磨砕
したウイルス感染葉汁液を用いて、カーボランダムを振
りかけた葉に摩擦接種した。当該接種方法は詳しくは、
ウイルスを維持している感染タバコ葉を用意すること
と、上記感染タバコ葉を0.1Mのリン酸緩衝液(pH
7.5)中で磨砕して病葉汁液を作ることと、上記病葉
汁液を用いて、カーボランダムを振りかけた植物の葉に
摩擦接種することとを含む。 トマトの育苗・栽培方法:野菜用三共培土に種子を播種
し、約8〜10日目の幼苗を径12cmの素焼き鉢に2
株ずつ移植した。7〜9葉期に到達した時点で、径15
cmの素焼き鉢に1株ずつ移植した。幼苗時には、40
0〜600倍のハイポネックス野菜液を7〜10日間で
施用し、4〜5葉期以降は緩効性肥料を適宜施用した。
実験は、20〜32℃の長日条件下の温室で実施した。
【0026】実験例1 [病徴軽減効果] [方法] 播種:1997年4月29日 強毒株接種:5月25日、第2〜3葉に第一次接種 弱毒株接種:6月10日、第5〜7葉に第二次接種(強
毒株接種後16日) 調査:病徴観察(最終調査日:7月25日) [結果]強毒ウイルスの感染により重症のモザイク症状を
現したトマト幼苗に弱毒株を二次接種したところ、2〜
3週間後に展開した新葉(第10〜12葉)のモザイク
症状はやや軽減し、その後に展開した新葉の病徴は更に
軽減した(第1表)。弱毒株接種トマトの草丈は強毒株
接種トマトより顕著に高くなったが、健全株よりは低か
った。なお、病徴の軽減は、新しく展開する新葉だけで
起こり、軽減化の起こる前に展開した葉は、重症株と同
じ病徴のままであった。
【表1】 [病原性の定量] [方法]弱毒ウイルス接種35日後、強毒ウイルスのみの
接種株(重症株)と弱毒ウイルスを二次接種した株(病
徴軽減株)について、各6株の上位葉からコルボーラー
で2個ずつ計12個のディスクを採取し、まとめて乳鉢
で磨砕して10倍液と100倍液をササゲの子葉に接種
した。なお、強毒株接種トマト(重症症)汁液をササゲ
の片方の子葉に接種し、他方の子葉に弱毒株接種トマト
(病徴軽減株)汁液を接種し、局部病班数を調査した。
6反復した。 [結果]病徴軽減株では重症と比較して病原性が約1/3
程度に低下していることが判明した(第2表)。二次接
種した弱毒株には弱毒性のサテライトRNAであるsa
t55−1が含まれており、このためにウイルス増殖量
が低減したものと考えられる。
【表2】
【0027】実験例2 [病徴軽減効果] [方法] 播種:1997年6月3日 強毒ウイルス接種:6月16日、子葉に一次接種 弱毒ウイルス接種: 1回目:7月4日、第2〜4葉に二次接種(強毒株接種
後18日) 2回目:7月14日、第6〜8葉に二次接種(強毒株接
種後28日) 3回目:7月28日、第10〜13葉に二次接種(強毒
株接種後42日) 調査:病徴観察(最終調査日:8月25日) [結果]前記の実験例1と同様に、弱毒株の二次接種株は
モザイク症状が軽減し、強毒株の一次接種と弱毒ウイル
スの二次接種との間隔が短いほど病徴軽減の程度が高か
った(第3表)。
【表3】 なお、強毒ウイルス接種株の症状と弱毒ウイルス二次接
種による病徴軽減株の症状とを図1に示している。図1
に示すように、強毒ウイルスのみの接種株は重症株とな
るが、弱毒ウイルスの二次接種株は症状が大きく軽減し
ている。また、図2に示すように、弱毒ウイルスの二次
接種株は病徴が軽減しているが、強毒ウイルス接種と弱
毒ウイルス二次接種との間隔が短いほど病徴軽減の程度
が大きくなっている。
【0028】実験例3 [病徴軽減効果] [方法] 播種:1997年6月23日 強毒ウイルス接種:7月9日、子葉に一次接種 弱毒ウイルス接種: 1回目:7月14日、第2葉に二次接種(強毒株接種後
5日) 2回目:7月21日、第3〜5葉に二次接種(強毒株接
種後12日) 3回目:7月28日、第6〜8葉に二次接種(強毒株接
種後19日) 調査:病徴観察(最終調査日:9月4日) [結果]上記の実験と同様に、弱毒ウイルスの接種はCM
Vのモザイク症状を軽減させた(第4表)。病徴の軽減
程度は、強毒株の接種後に弱毒株を早く接種するほど高
く、草丈および茎葉生重量の回復程度も大きかった。
【表4】
【0029】実験例4 [病徴軽減効果] [方法] 播種:1997年7月30日 強毒ウイルス接種:8月8日、子葉に一次接種 弱毒ウイルス接種: 1回目:8月15日、第1〜2葉に二次接種(強毒株接
種後7日) 2回目:8月25日、第3〜4葉に二次接種(強毒株接
種後17日) 3回目:9月4日、第6〜7葉に二次接種(強毒株接種
後27日) 調査:病徴観察(最終調査日:10月9日) [結果]上記の実験と同様に、弱毒ウイルスの接種はCM
Vのモザイク症状を軽減させた(第5表)。病徴の軽減
程度は、強毒株の接種後に弱毒株を早く接種するほど高
く、茎葉生重量の回復程度も大きかった。 [病原性の定量] [方法]強毒株のみの接種株、弱毒株接種の1回目の株、
弱毒株接種の3回目の株について、9月30日に展開直
後の新葉(各6株)を各0.2gずつ採取し、100倍
磨砕汁液をササゲ子葉に接種してCMVの病原性を定量
した。1試料について6株のササゲを供試した。常に片
方の子葉に強毒株接種トマト汁液を接種し、他方の子葉
に弱毒株接種トマト汁液を接種し、子葉上の局部病班数
を調査した。 [結果]弱毒株接種トマト(病徴軽減株)では、強毒株接
種トマト(重症株)と比較して全ての株で病原性は顕著
に低下していた(第6表)。
【表5】
【表6】
【0030】実験例5 [病徴軽減効果] [方法] 播種:1997年9月10日 一次接種:9月21日、子葉に強毒ウイルスを接種 二次接種:10月15日、5〜6葉期の上位2葉に下記
のa,b,cを二次接種 (強毒株接種後24日) a.弱毒ウイルス(CMV−No.7+sat55−
1):タバコ感染葉汁液(5倍液)を供試 b.ヘルパーウイルス(CMV−No.7):ペポカボ
チャ感染葉汁液(5倍液)を供試 c.サテライトRNA(sat55−1):鈍化した弱
毒ウイルスを電気泳動によってサテライトRNAを精製
し、1.5μg/mlの溶液1mlを14株のトマトに
接種。 調査日:11月21日、11月30日、12月11日 [結果]弱毒株(CMV−No.7+sat55−1)お
よびsat55−1を二次接種したモザイク症状のトマ
トは、共に病徴が軽減したが、ヘルパーウイルス(CM
V−No.7)を二次接種した株では病徴が全く軽減し
なかった(第7表)。また、弱毒株およびsat55−
1の二次接種株では、草丈と生重量は健全株と強毒ウイ
ルス接種株(重症株)の中間的な値となり、CMV−N
o.7の二次接種では重症株と同じ値を示した。以上の
ことから、弱毒株による病徴軽減効果は、satRNA
によるものと認められた。
【表7】
【表8】
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、キュウリモザイク
ウイルス(CMV)の感染植物に対してサテライトRN
Aにより治療する本発明の方法によれば、CMVの感染
植物に対して、サテライトRNA、それを含む弱毒ウイ
ルス、または細胞内でサテライトRNAを作る人工物
を、接種または投与することによって、病徴の軽減化ま
たは病気が治療されるので、CMV感染により発病した
植物の病徴を軽減化または病気の治療をすることができ
るようになる。
【0032】また、これまで植物ウイルス病の実用的な
治療薬は全くなかったが、本発明の方法は新薬開発の手
がかりとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】強毒ウイルス接種株と弱毒ウイルスの二次接種
による病徴軽減株とを表す写真である。
【図2】強毒ウイルス接種株と弱毒ウイルスの二次接種
株と健全株とを表す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河辺 邦正 北海道札幌市豊平区羊ケ丘1番地 農試 寮 (56)参考文献 特開 昭61−177985(JP,A) 特開 平5−3789(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01N 63/00 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キュウリモザイクウイルス(CMV)の感
    染による植物の病気を治療する方法であって、CMVに
    感染した植物に対して、サテライトRNA、それを含む
    弱毒ウイルス、または細胞内でサテライトRNAを作る
    人工物を接種または投与することによって、病徴の軽減
    化または病気の治療を行うことを特徴とする植物の病気
    の治療方法。
  2. 【請求項2】上記サテライトRNAは、キュウリモザイ
    クウイルス(CMV)粒子中に存在してCMVの感染・
    増殖に必要なRNA以外のRNAであることを特徴とす
    る請求項1記載の植物の病気の治療方法。
  3. 【請求項3】上記サテライトRNAは、およそ300〜
    400塩基のRNA分子であることを特徴とする請求項
    1記載の植物の病気の治療方法。
  4. 【請求項4】上記サテライトRNAは、キュウリモザイ
    クウイルス(CMV)の増殖を抑制し、病徴を軽減する
    ことを特徴とする請求項1記載の植物の病気の治療方
    法。
  5. 【請求項5】上記した弱毒ウイルスは、弱毒性のサテラ
    イトRNAとキュウリモザイクウイルス(CMV)の軽
    症株とを組み合わせて作り出されていることを特徴とす
    る請求項1記載の植物の病気の治療方法。
  6. 【請求項6】細胞内でサテライトRNAを作る人工物
    は、サテライトRNAのcDNAを組み込んだプラスミ
    ドであることを特徴とする請求項1記載の植物の病気の
    治療方法。
  7. 【請求項7】細胞内でサテライトRNAを作る人工物
    は、サテライトRNAのcDNAにプロモーターを連結
    したものであることを特徴とする請求項1記載の植物の
    病気の治療方法。
  8. 【請求項8】細胞内でサテライトRNAを作る人工物
    は、サテライトRNAのcDNAを含むDNAから人工
    的に作製したRNAであることを特徴とする請求項7記
    載の植物の病気の治療方法。
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