JP3613090B2 - Production of attenuated viruses - Google Patents

Production of attenuated viruses Download PDF

Info

Publication number
JP3613090B2
JP3613090B2 JP25741899A JP25741899A JP3613090B2 JP 3613090 B2 JP3613090 B2 JP 3613090B2 JP 25741899 A JP25741899 A JP 25741899A JP 25741899 A JP25741899 A JP 25741899A JP 3613090 B2 JP3613090 B2 JP 3613090B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
virus
attenuated
plant
mutant
plasmid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25741899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001078767A (en
Inventor
成任 難波
研郎 大島
康幸 山次
久笑 平田
聡 鍵和田
Original Assignee
日本バイオロジカルズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本バイオロジカルズ株式会社 filed Critical 日本バイオロジカルズ株式会社
Priority to JP25741899A priority Critical patent/JP3613090B2/en
Publication of JP2001078767A publication Critical patent/JP2001078767A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3613090B2 publication Critical patent/JP3613090B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、植物のウイルス病の防御に有効な弱毒ウイルス(防御ウイルス)を作出する方法およびそれにより得られた弱毒ウイルス、並びにその利用に関する。
【0002】
【従来の技術】
植物がある種のウイルスに感染していると、それと近縁なウイルスには抵抗性を示すという干渉作用と呼ばれる現象が、70年ほど前にMckinneyによって発見され、今日、ウイルス病防除法に利用されている。すなわち、感染しても植物にほとんど生育異常をもたらさない病原性の弱いウイルスを予め植物に感染させておき、それと干渉作用が働く病原性の強いウイルスの感染を防ぐという方法が実用化されており、ウイルスの生物学的防除法として有効な方法である。この防除法の利点は、弱毒ウイルスが分離あるいは作出されれば直ちに作物に利用でき、しかも農薬のように人の健康を損なう環境汚染の心配のない点であり、現代社会に歓迎される環境にやさしい生物学的防除法といえる。
【0003】
このような弱毒ウイルスの作出法には、温度処理による方法、自然界からの選抜、亜硝酸処理、病原性を低下させるサテライトRNA の利用などがある (「植物のウイルス病」福士貞吉・鈴木直治・四方英四郎, 1986, 養賢堂, 514 頁;「弱毒ウイルスと植物保護」西口正通,1993 , 続医薬品の開発第18巻, 広川書店,320−328頁;「植物病理学事典」岸国平・日野稔彦ら編,1995,養賢堂,721−726頁) 。しかし、これらの方法では、変異が導入される部位は完全に未知であり、いつどの程度の変異が導入されるかについても全く不明である。また、偶然、あるいは温度・薬剤処理等による一定のストレス環境下において導入された株であり、安定した弱毒株である可能性は低いという欠点がある。また、現在実用化されている弱毒ウイルスの中には、使用中に病原性が回復する可能性が懸念されているものもある。
【0004】
また、分子生物学の発展により、in vitroで変異を導入して病原性を弱めたウイルスを作出する方法も現在研究されている (農業有用微生物−その利用と展望−, 梅谷献二・加藤肇共編,養賢堂,592頁) 。変異の導入により弱毒ウイルスを作出する方法としてこれまで一般的に考えられてきたのは、病原性に関与する遺伝子をターゲットとして部位特異的に変異を導入する方法である。しかし、既知の部位に既知の方法で変異を導入するこの方法では、物理化学的にも生物学的にも安定性を考慮せずに、意図的に導入した変異であるため、安定性が悪い、すなわち病原性が回復する恐れがあるなど実用性に問題があった。また、既知の知見に基づいて変異を導入するため、周知のレベルの効果しか期待されない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、これまでの弱毒ウイルス作出法では、使用中に病原性が回復することのない安定した変異株で、かつ病原性ウイルスの生物学的防除に有効なものを得ることは難しかった。
従って、本発明の目的は、野生株の感染に対して干渉作用が強く、しかも病原性の安定した安全な弱毒ウイルスを作出することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、分子生物学的手法によりウイルス遺伝子に変異を導入する際に、部位非特異的 (ランダム) 変異導入法によれば、安定した変異株を作出できるという全く新しい発想に基づき研究を行った結果、本発明を完成した。このような方法は、従来の、病原性に関与することが既知の限られた遺伝子領域への部位特異的変異導入法とは全く発想を異にした新しい方法である。
【0007】
すなわち、本発明の要旨は、植物にウイルス病を引き起こすウイルスゲノムに、部位非特異的に変異を導入し、弱毒変異株を選抜することにより弱毒ウイルスを作出する方法であり、ウイルス遺伝子への変異の導入を、DNA の修復系に欠損を有する宿主に感染性ウイルスゲノムを合成しうるプラスミドを導入し、該宿主を培養することにより行うことを特徴とする方法である。この方法は、ウイルス一般に適用できるが、ウイルスがカピロウイルス属のウイルスであり、プラスミドが感染性ウイルスRNA を転写しうるものである場合、特に、ウイルスがリンゴステムグルービングウイルス(apple stem grooving virus)またはカンキツタターリーフウイルス(citrus tatter leaf virus) である場合に好適に適用される。
【0008】
また、本発明は、上記方法により作出され、ウイルス遺伝子に生じたサイレントミューテーションにより弱毒化した、カピロウイルス属のリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの弱毒変異株にも関する。この弱毒変異株の好適な例としては、リンゴステムグルービングウイルスの弱毒変異株RM21が挙げられ、これは、野生株と比べて、ゲノムRNA の塩基配列中、4646番目が変異している弱毒変異株である。
【0009】
さらに、本発明は、前記弱毒ウイルスの作出方法により作出され、ウイルス遺伝子に生じたサイレントミューテーションにより弱毒化したカピロウイルス属ウイルスの弱毒変異株を植物の幼苗に接種することを特徴とするカピロウイルス属ウイルスの防除方法も提供する。特に、リンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの弱毒変異株RM21を植物の幼苗に接種することを特徴とするリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの防除方法に関する。また、これらの弱毒変異株を有効成分として含有するリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの防除剤も提供される。
【0010】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の弱毒ウイルス作出法は、ウイルス遺伝子に部位非特異的に変異を起こさせて弱毒変異株を作り出すものであり、変異は遺伝子の機能に関係なくランダムに生じる。
【0011】
ウイルス遺伝子にランダムに変異を導入する具体的方法は、DNA 修復系に欠損をもつ菌株に、目的遺伝子断片を含むプラスミドを導入し、この菌を培養することにより目的遺伝子に変異を導入する方法である。DNA 修復系に欠損をもつ菌株としては、例えば、大腸菌野生株と比較して、DNA の修復系に3つの欠損をもつ大腸菌株、Epicurian coli XL1−Red((株)ストラタジーン) を用いることができる。この3つの欠損の部位は、mutS (ミスマッチ修復遺伝子) 、mutD (3’−5’ DNA ポリメラーゼIII のエンドヌクレアーゼ遺伝子) 、およびmutT (8−oxodGTP の加水分解に関与する遺伝子) である。Epicurian coli XL1−Redにプラスミドを導入し、この大腸菌を培養することによりin vivo でプラスミドに変異を導入する方法はGreener,A.and Callahan,M., XL1−Red:A highly efficient random mutagenesis strain, STRATAGENE in molecular biology 7:32−34 に記載されている。本発明においては、この方法を弱毒ウイルスの作出に利用することにより安定した弱毒変異株を得るものである。
【0012】
本発明方法により弱毒ウイルスを作出するには、感染性ウイルスゲノムを合成 (RNA ウイルスの場合は感染性ゲノムRNA を転写) できるプラスミドを作製し、これに上記方法によりランダム変異を導入し、弱毒変異株を選抜する。
【0013】
弱毒株の作出方法と得られた弱毒株の確認を、ウイルスとしてリンゴステムグルービングウイルス (apple stem grooving virus) (以下、ASGVと称する) を用いた場合について詳細に説明する。
【0014】
ASGVは、カピロウイルス属 (The genus Capillovirus) のタイプ種 (代表ウイルス) で、リンゴ、洋ナシ (pear) 、ナシ (Japanese pear)、アンズ (Japanese apricot) などバラ科の果樹を栽培する世界中の地域に広く発生し、接ぎ木部異常などの症状を引き起こすウイルスである。なお、このウイルスに極めて近く、遺伝子の塩基配列がほぼ同じウイルスとしてカンキツタターリーフウイルス (citrus tatter leaf virus)(以下、CTLVと称する) がある。CTLVは、1908年に中国からアメリカに導入された品種「マイヤーレモン(Meyer lemon)」(Citrus meyeli) 樹に潜在感染しているところを発見された (Wallace & Drake, 1962)。このウイルスは、Citrus excelsaにタターリーフ (ボロ布状奇形葉) 症状を示すことから、citrus tatter leaf virusと命名された。また、このウイルスはトロイヤーシトレンジを台木とするウンシュウミカンに接ぎ木部異常症状 (budunion disease) を引き起こすことが知られている (Calavan,E.C., Christiansen,D.W., and Roistacher,C.N., 1963, Symptons associated with tatter−leaf virus infection of Toroyer citrange rootstocks. Plant Disease Reporter 47:971−975) 。日本においてもウンシュウミカンの接ぎ木部異常樹からCTLVと特定できるウイルスが検出されることが報告された (宮川経邦, 1975, カンキツの接ぎ木部異常症とウイルス、植物防疫 29,371−376)。接ぎ木部異常の障害により、穂と台の接合部分に離層が形成されるため、穂と台木間の養分の移動が妨げられる。その結果、樹勢が衰弱し、時には強風によって折損することもある。カンキツ生産上重要なウイルスで、草本植物のユリにも、他のウイルスとの混合感染により激しい生育阻害を引き起こす (井上成信他,1979,ユリから分離されたcitrus tatter leaf virus、日本植物病理学会報 45,712−720)。
【0015】
ASGVおよびCTLVは、全長6496塩基の1本鎖のプラス鎖RNA をゲノムとしてもつカピロウイルス (Capillovirus) 属のウイルスである。ゲノムRNA には、241kDaのタンパク質をコードするORF1と、それに重複して異なるフレームに36kDa のタンパク質をコードするORF2がある (Ohira, K., Namba,S., Rozanov, M., Kusumi,T., and Tsuchizaki,T., (1995) Complete sequence of an infectious full−length cDNA clone of citrus tatter leaf capillovirus: Journal of General Virology 76:2305−2309)。ASGVおよびCTLVのゲノムRNA の遺伝子構造を図1に示す。
【0016】
ASGV(またはCTLV)の弱毒変異株の作製方法を以下に説明するが、方法の概略は図2に模式的に示される通りである。
(1) 感染性転写RNA 合成プラスミドの構築
ASGVのcDNAをもとにpUC18 等のプラスミドベクターを用いて、感染性転写RNA 合成プラスミド( 例えばpITCL)を構築する。プラスミドpITCL にはインサートの上流にT7プロモーター、下流にpolyA およびNot I サイトが挿入されている。
【0017】
(2) 変異株の作出
(a) ランダム変異の導入
感染性転写RNA 合成プラスミド(例えばpITCL)を用いてDNA 修復系に欠損を有する大腸菌株、例えばEpicurian coli XL1−Redを形質転換する。この大腸菌を培養して増殖させると、複製中に生じる塩基対合の間違い(ミスマッチ)やDNA の損傷を修復することができず、プラスミドにランダムに変異を高率 (変異導入効率:1塩基/2000塩基) で生じさせることができる。次いで、抗生物質を含有する選択培地上に現れたコロニーを培養し、培養液からプラスミドを精製する。精製はPI−50 ((株)クラボウ) やQIAGEN Tip−20 ((株)フナコシ) によればよい。
【0018】
(b) 変異プラスミドの分離
精製したプラスミドを用いて、修復遺伝子に欠損がない大腸菌、例えば JM101株またはHB101 株を形質転換する。上記Epicurian coli XL1−Redを用いて作製した変異プラスミドは、Epicurian coli XL1−Redの菌体内では変異が引き続き導入されるため、修復系に欠損がない大腸菌に導入して、変異株の遺伝子の固定を行うためである。各変異株を抗生物質含有培地上で培養し、各クローン当たり1個の単一コロニーを分離して培養を行い、プラスミドを精製する。プラスミドの精製はPI−50 やQIAGEN Tip−20 などを使用して行えばよい。
【0019】
(3) 変異株の全塩基配列の決定
適宜プライマーを用いて各変異株の全塩基配列を決定する。例えば、pUC18 上の−21M13 Dyeプライマー((株)パーキンエルマージャパン) 、M13 Reverse プライマーおよびウイルスシークエンス内部に合成したASGV特異的プライマーを用いることができる。シークエンスにはDye Deoxy Terminator Cycle Sequencing Core Kit((株)パーキンエルマージャパン) やDye Primer Cycle Sequencing Core Kit((株)パーキンエルマージャパン) などを使用して行えばよい。
【0020】
(4) 感染性RNA の転写
精製したプラスミドpITCL を制限酵素Not I で処理して、ASGV cDNA の直下流で切断後、プロテアーゼ処理により酵素を不活化し、フェノール/クロロホルム抽出によりタンパク質を除去する。DNA をエタノール沈殿により回収し、T7RNA ポリメラーゼを用いて感染性RNA の転写を行わせる。
このようにして得られた感染性RNA 転写合成物について、下記試験を繰り返し、病原性をもとにスクリーニングして目的の弱毒変異株を得る。
【0021】
(5) 感染性転写RNA の植物への接種試験
上記で得られた感染性転写RNA を検定植物、例えばケノポディウム・キノア (Chenopodium quinoa) の葉に接種する。感染の成立は、接種葉の局部病斑、上葉の病徴の観察結果、およびウエスタンブロッティング、ELISA 、immunocapture−RT−PCR等によるウイルス検出により確認できる。
【0022】
(6) 継代接種試験
各変異株の感染性RNA 転写合成物が、植物体上で病原性の変異やゲノムRNA の塩基配列の変異を生ずるかどうかを調べるため、感染発病葉に緩衝液を加え破砕したものを接種源として、検定植物に接種する。
【0023】
(7) 交叉防御 (交叉防衛) 試験
あるウイルスに感染した植物は、近縁な系統のウイルスには感染しない。これを交叉防御 (クロスプロテクション) と呼ぶ。交叉防御は干渉作用によるものであり、植物のウイルス防除の手段として利用される。
交叉防御試験は、検定植物C.quinoaに、ASGVの弱毒変異株の感染性転写RNA を感染させて、その1〜2週間後に野生株を接種して、病徴の発現を観察する。
【0024】
(8) 感染植物体内における変異株の塩基配列の再変異の有無
変異株を検定植物C.quinoaに接種した際、感染植物細胞内で導入された変異が野生株型に復帰するか否か、あるいはそれ以外の変異を起こすかどうかを調べるため、各変異株のゲノムRNA の全塩基配列を決定して確認する。すなわち、感染植物からtotal RNA を抽出し、RT−PCRによりcDNAを合成し、ASGV特異的プライマーを用いてその全塩基配列を決定する。塩基配列の決定におけるシークエンス反応は、上記(3) に記載の塩基配列の決定と同じ方法を用いる。
【0025】
上記のようにして作出された弱毒変異株の1つであるRM21は、野生株に比べ病徴の発現が遅く、ほぼ無病徴である。この変異株は、ゲノムRNA の4646番目の塩基がウラシル (cDNAにおいてはチミン) からシトシンへ置換したサイレント・ミューテーション (silent mutation)を有する。すなわちこのような塩基の置換があってもアミノ酸はグリシンのままである。タンパク質の変化を伴わないサイレント・ミューテーションによっても病原性の変化が生じることは、従来の知見からは予想外のことである。
【0026】
また、変異株RM21を感染させた場合、感染植物内におけるウイルス増殖量は、野生株とほとんど差がないことが確認された。従って、病徴の軽減が単なるウイルス増殖量の低下によるものではないことは明らかである。また、植物体に感染後、遺伝子および表現型に新たな変異が起こることはなく、継代してもその病原性およびゲノムRNA の塩基配列は安定している。さらに、予めRM21を接種したC.quinoaに野生株を接種すると、野生株の感染に対して防御反応を起こすという干渉作用を示す。このように、RM21は安全で、かつ野生株と同等の増殖能力をもつ、効率のよい防御ウイルスである。
【0027】
現在実用化されている防御ウイルスの中には、使用中に病原性が回復する可能性が懸念されているものもあるが、本発明方法により作出された変異株は病原性が安定しており、安全である。また、本発明の変異ウイルス作出法である、DNA 修復系に欠損をもつ菌を用いる方法はきわめて有効な方法である。すなわち、塩基配列に導入される変異は遺伝子の機能に関係なくランダムに起こり、しかも各変異株の確立過程で安定なもののみ選抜されるので、実用的な弱毒ウイルス作出法の新たな方法である。
【0028】
本発明の弱毒変異株RM21は、C.quinoa、リンゴ (無病徴) 、カンキツ等の各種果樹やユリ等の植物の幼苗に予め接種しておくことにより、ASGVやCTLV等のカピロウイルス属ウイルスの防除を効果的に行うことができる。ウイルスは、一度感染すると治癒することは不可能であり、ウイルスによる病害を抑えるためには、有効な防除法を確立することが重要である。弱毒ウイルスによる防除法は、育苗時などに予め弱毒ウイルスを噴霧器等で接種しておくなどの簡便な方法で行うことができ、また大量に苗を扱うときにも有効である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより制限されるものではない。
【0029】
【実施例】
【0030】
【実施例1】
ASGV弱毒ウイルスの作出
1.感染性転写RNA 合成プラスミドpITCL の構築
ASGVゲノムRNA のcDNAをもとに、pUC18 を用いて感染性転写RNA 合成プラスミドpITCLpを構築した。このプラスミドにはインサートの上流にT7プロモーターを、下流にpolyA およびNot I サイトが挿入されている。
【0031】
2.変異株の作出
(a) ランダム変異の導入
プラスミドpITCL で大腸菌Epicurian coli XL1−Red((株)ストラタジーン) を形質転換した。手順は次の通りである。
【0032】
Epicurian coli XL1−Redのコンピーテントセル100 μlを氷中で融解して、1.5 mlエッペンドルフチューブに入れた。これにβ−メルカプトエタノール(1.42 M)を1.7 μl加え、最終濃度を25mMとした。2分ごとに穏やかに混和しながら氷上に10分間保った。次いで、pITCL 300 ngを穏やかに混和し、氷中で30分間、42℃で45秒間、次いで氷中で30分間静置した。さらに、予め42℃に保温したSOC 培地 (トリプトン20.0g、酵母エキス5.0 g、NaCl 0.5gを蒸留水1000mlに溶解後オートクレーブ滅菌し、使用直前に、1M MgCl 10 ml、1M MgSO 10 mlを加えフィルター濾過滅菌して作製したSOB 培地に、20%(w/v) グルコース溶液 2ml添加後フィルター濾過滅菌 )を 900μl加え、ファルコンチューブに移して60分間37℃において振盪培養した。
【0033】
培養液を100 μlずつ選抜用LB寒天培地 (トリプトン10.0g、酵母エキス5.0 g、NaCl 0.5g/l、Agar 15 g/l) に塗布後、37℃で24〜30時間静置した。この選抜用培地はアンピシリンを200 μg/ mlを含む。選択培地上に現れたコロニー約100 個をそれぞれ5mlの液体LB培地 (含アンピシリン200 μg/ ml) で16時間培養した。培養はEYELA Multi Shaker MMS((株)東京理科機械) を用いて200rpmで行った。培養後、PI−50 ((株)クラボウ) によりプラスミドの精製を行った。
【0034】
(b) 変異プラスミドの分離
変異プラスミドを固定するために、上記のようにして得た精製プラスミドを大腸菌 (Escherichia coli) JM101 株 (またはJM109 株) に導入した。これは、Transformation Kit((株)ニッポンジーン) を用いた形質転換系により以下の手順で行った。
【0035】
E.coli JM101株 (または JM109) のコンピーテントセル100 μlを氷中で融解して1.5 mlエッペンドルフチューブに入れた。これにプラスミド 5μlを加え、氷中で20分間、42℃で45秒間、氷中で5分間静置した。さらに、予め37℃に保温したHi−Competent Broth 400μlを加え、ファルコンチューブに移して60分間37℃において振盪培養した。各変異株をLB寒天培地 (含アンピシリン100 μg/ ml) で12時間培養し、各クローン当たり1個の単一コロニーを分離して培養を行い、PI−50 ((株)クラボウ) によりプラスミドの精製を行った。
【0036】
3.変異株の全塩基配列の決定
変異株の塩基配列の決定を、pUC18 上の−21M13 Dyeプライマー((株)パーキンエルマージャパン) 、M13 Reverse プライマーおよびウイルスシークエンス内部に合成した26個のASGV特異的プライマーを用いて、Dey Deoxy Terminator Cycle Sequence Core Kit((株)パーキンエルマージャパン) を用いたシークエンス反応により行った。
【0037】
4.感染性RNA の転写
変異を導入したプラスミドpITCL (pITCL−RM)を用いて以下のようにして感染性RNA 転写物を合成した。
【0038】
変異プラスミドpITCL (pITCL−RM)を保持した大腸菌株 (JM101 またはJM109)を、200 mlのLB液体培地 (含アンピシリン100 μg/ml)で14時間培養後、QIAGEN−Tip500 ((株)フナコシ) を用いてプラスミドの大量精製を行った。得られたプラスミドpITCL−RM 10 μgを制限酵素Not I で処理して、ASGVcDNA直下流で切断後、プロテアーゼK(最終濃度100 μg/ml)で37℃、30分間処理して酵素を不活化し、フェノール/クロロホルム抽出によりタンパク質を除去した。DNA をエタノール沈殿により回収し、蒸留水に溶かして1μg/μlに調整した後、mCAP (登録商標) RNA capping kit ((株)ストラタジーン) により感染性RNA 転写物を合成した。転写条件は、5×Transcription buffer 5μl、プラスミドDNA 1μg/10 μl、rNTP 1μl、CAP analog 2.5μl、0.75M DTT 1 μlにRNase−free HOを液量が最終で24μlになるように添加し、ついでT7 RNAポリメラーゼを10u/μlとなるように添加し、37℃で30分間保温した。接種試験には、RNase−free HOの添加により濃度を調整して使用する。
【0039】
5.感染性転写RNA の植物への接種試験
上記のようにした得た感染性転写RNA を検定植物に接種した。検定植物としては、ガラス温室内で長日条件下25℃で栽培した、5〜10葉期のC.quinoaを用いた。中位葉2〜4葉にカーボンランダム (400 〜600 メッシュ) をふりかけた後、接種葉1枚当たり約48ngの転写RNA を接種した。接種植物は温室内で管理した。接種葉および上葉を採取し、接種葉の局部病斑 (local lesion) 、上葉の病徴を観察した。次いで、ウエスタンブロット、ELISA により感染組織内におけるウイルス量を推定した。ウエスタンブロットでは1次抗体として抗ASGVポリクローナル抗体を、2次抗体として抗ウサギIgG−APコンジュゲートを用いた。ELISA では1次抗体として抗ASGVポリクローナル抗体を、2次抗体として抗ASGVモノクローナル抗体を用いた。
【0040】
6.継代接種試験
感染発病葉の重量の約10倍量の0.1Mリン酸緩衝液 (0.1 %1−チオグリセリンを含む) を加え磨砕し、これを接種源として、C.quinoaに接種した。対照としてリン酸緩衝液を接種源とした。
7.交叉防御 (交叉防衛) 試験
C.quinoaに、ASGVの弱毒変異株の感染性転写RNA を感染させて、その1週間後に野生株を接種して、観察した。
【0041】
8.感染植物体内における変異株の塩基配列の再変異の有無
作製した変異株の感染植物細胞内での再変異の有無を調べるため、変異株のゲノムRNA の全塩基配列を決定し確認した。すなわち、変異株をC.quinoaに接種し、感染葉から total RNAを抽出し、RT−PCRによりcDNAを合成し、ASGV特異的プライマーを用いてその全塩基配列を決定した。塩基配列の決定におけるシークエンス反応は、上記3に記載の塩基配列の決定と同じ方法を用いた。
【0042】
〔結果〕
上記2の方法で種々の変異を導入した株を、病原性をもとにスクリーニングした結果、野生株に比べ病徴の発現が遅く、ほぼ無病徴である変異株RM21が作出された。野生株および変異株RM21をそれぞれ感染させたC.quinoaの反応を以下の表1に示す。
【0043】
【表1】

Figure 0003613090
【0044】
変異株RM21のゲノムRNA の変異解析の結果、4646番目がウラシルからシトシンへ置換した silent mutation (アミノ酸はグリシンのまま) であった (図3)。
また、変異株RM21を感染させた植物についてウエスタンブロットを行った結果、感染植物内におけるウイルス増殖量は、野生株とほとんど差がなく、病徴の軽減が単なるウイルス増殖量の低下によるものではなかった。また、植物体に感染後、遺伝子および表現型に新たな変異が起こることはなく、継代してもその病原性およびゲノムRNA の塩基配列は安定していた。さらに、RM21の交叉防御試験では、病徴の発現が遅れ、野生株本来の病原性が低下、すなわち両者の間に干渉作用が働いた。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、植物のウイルス防除に効果的な弱毒ウイルスの新規な作出方法が提供される。この方法は、ウイルス遺伝子に部位非特異的に変異を導入することにより、安定した弱毒変異株を作製しうるものである。本発明で得られたASGVの弱毒ウイルスは、病原性の強い野生株の感染を防ぐ干渉作用を有し、しかも使用中に病原性が回復することなく安全であり、かつ野生株と同等の増殖能力をもつ、効率のよい防御ウイルスである。従って、このウイルスを予め幼苗に接種しておけば簡便な方法で効率的にASGVを防除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ASGVゲノムRNA の遺伝子構造を示す図である。
【図2】ASGV弱毒変異株の作製方法を模式的に示す図である。
【図3】ASGV野生株と弱毒変異株RM21の塩基配列を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an attenuated virus (protective virus) effective in protecting against a viral disease of plants, an attenuated virus obtained thereby, and use thereof.
[0002]
[Prior art]
A phenomenon called interference that is resistant to a virus related to a plant when it is infected with a certain virus was discovered by McKinney about 70 years ago, and today it is used for a viral disease control method. Has been. In other words, a method has been put to practical use in which a plant is infected with a weakly pathogenic virus that does not cause abnormal growth to the plant even if it is infected, and a highly pathogenic virus that interferes with the virus is prevented from being infected. This is an effective method for biological control of viruses. The advantage of this control method is that it can be used in crops as soon as the attenuated virus is isolated or produced, and there is no concern about environmental pollution that impairs human health like pesticides. It can be said to be an easy biological control method.
[0003]
Such attenuated virus production methods include temperature treatment, selection from nature, nitrite treatment, and the use of satellite RNA that reduces pathogenicity ("Plant virus disease" Sadayoshi Fukushi, Naoji Suzuki, Eishiro Shikata, 1986, Yokendo, p. 514; “Attenuated Viruses and Plant Protection”, Masamichi Nishiguchi, 1993, Development of Vol.18, Hirokawa Shoten, p. 320-328; “Encyclopedia of Plant Pathology”, Kunihei Kishi and Hino (Tatsuhiko et al., 1995, Yokendo, 721-726). However, in these methods, the site at which the mutation is introduced is completely unknown, and it is completely unknown when and how much mutation is introduced. Further, it is a strain introduced by chance or under a certain stress environment due to temperature, chemical treatment, etc., and has a disadvantage that it is unlikely that it is a stable attenuated strain. In addition, some attenuated viruses that are currently in use are concerned about the possibility of recovery of pathogenicity during use.
[0004]
In addition, due to the development of molecular biology, methods to create viruses with reduced pathogenicity by introducing mutations in vitro are currently being studied (Agricultural microbes-utilization and prospects-, Umedani, Seiji, Kato, Kaoru (Coed., Yokendo, page 592). What has been generally considered as a method for producing an attenuated virus by introducing a mutation is a method for introducing a mutation in a site-specific manner using a gene involved in pathogenicity as a target. However, in this method of introducing a mutation into a known site by a known method, the stability is poor because the mutation is intentionally introduced without considering physicochemical and biological stability. In other words, there was a problem in practicality such as the possibility of recovery of pathogenicity. Moreover, since a mutation is introduced based on known knowledge, only a known level of effect is expected.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it has been difficult to obtain a stable mutant strain that does not recover pathogenicity during use and effective for biological control of the pathogenic virus by conventional attenuated virus production methods. .
Therefore, an object of the present invention is to produce a safe attenuated virus having strong interference with wild type infection and stable pathogenicity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted research based on a completely new idea that a site-specific (random) mutagenesis method can generate a stable mutant strain when introducing a mutation into a viral gene by a molecular biological technique. As a result, the present invention was completed. Such a method is a new method totally different from the conventional method of site-directed mutagenesis into a limited gene region known to be involved in pathogenicity.
[0007]
That is, the gist of the present invention is a method for producing an attenuated virus by introducing a mutation non-site-specifically into a virus genome that causes a viral disease in a plant and selecting an attenuated mutant. Is introduced by introducing a plasmid capable of synthesizing an infectious virus genome into a host having a deficiency in the DNA repair system, and culturing the host. This method is applicable to viruses in general, but the virus is an apple stem grooving virus, especially when the virus is of the genus Capirovirus and the plasmid is capable of transcribing infectious viral RNA. Or it is applied suitably when it is a citrus tatter leaf virus (citrus tatter leaf virus).
[0008]
The present invention also relates to an attenuated mutant strain of apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus of the genus Capirovirus, which is produced by the above method and attenuated by silent mutation generated in the viral gene. A preferred example of the attenuated mutant is an attenuated mutant RM21 of apple stem grooving virus, which is an attenuated mutant in which the 4646th position is mutated in the base sequence of genomic RNA compared to the wild strain. It is.
[0009]
Further, the present invention is characterized in that a seedling of a plant is inoculated with an attenuated mutant strain of Capirovirus genus virus produced by the method for producing an attenuated virus and attenuated by silent mutation generated in the viral gene. A method for controlling Pirovirus is also provided. In particular, the present invention relates to a method for controlling apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus, characterized in that seedling seedlings of apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus are inoculated into plant seedlings. Also provided are control agents for apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus containing these attenuated mutants as active ingredients.
[0010]
The present invention is described in detail below.
In the method for producing an attenuated virus of the present invention, a virus gene is site-specifically mutated to produce an attenuated mutant strain, and the mutation occurs randomly regardless of the function of the gene.
[0011]
A specific method for introducing mutations randomly into a viral gene is to introduce a mutation into a target gene by introducing a plasmid containing the target gene fragment into a strain having a deficiency in the DNA repair system and culturing the bacterium. is there. As a strain having a deficiency in the DNA repair system, for example, an E. coli strain having three deficiencies in the DNA repair system, Epicurian coli XL1-Red (Stratagene Co., Ltd.) may be used as compared to the wild strain of E. coli. it can. The three defective sites are mutS (mismatch repair gene), mutD (3′-5 ′ DNA polymerase III endonuclease gene), and mutT (gene involved in the hydrolysis of 8-oxoGTP). A method for introducing a mutation into an plasmid in vivo by introducing the plasmid into Epicorian coli XL1-Red and culturing the E. coli is described in Greener, A. et al. and Callahan, M .; , XL1-Red: A high efficient random mutation strain, STRATAGENE in molecular biology 7: 32-34. In the present invention, a stable attenuated mutant is obtained by utilizing this method for the production of an attenuated virus.
[0012]
In order to produce an attenuated virus by the method of the present invention, a plasmid capable of synthesizing an infectious viral genome (transcribed infectious genomic RNA in the case of an RNA virus) is prepared, and a random mutation is introduced into the plasmid by the above-described method. Select stocks.
[0013]
A method for producing an attenuated strain and confirmation of the obtained attenuated strain will be described in detail in the case of using an apple stem grooving virus (hereinafter referred to as “ASGV”) as a virus.
[0014]
ASGV is a genera of Capirovirus (The genus). Capillovirus ) Type species (representative virus), which occurs widely in regions around the world where apples, pears, pears (Japanese pears), apricots (Japanese apricots) are cultivated, such as graft graft abnormalities It is a virus that causes symptoms. In addition, there is citrus tatter leaf virus (hereinafter referred to as CTLV) as a virus very close to this virus and having almost the same base sequence of the gene. CTLV is a variety "Meyer lemon" introduced in 1908 from China to the United States. (Citrus meelii ) A latent infection in a tree was discovered (Wallace & Drake, 1962). This virus was named citrus tatter leaf virus because it showed tatter leaf (boro cloth-like deformed leaf) symptoms in Citrus excelsa. In addition, this virus is known to cause a budunion disease in Satsuma mandarin that uses Troyer citrange as a rootstock (Calavan, EC, Christiansen, D.W., and Roistacher). , C.N., 1963, Symptoms associated with tatter-leaf virus infection of Toroyer cigarette rootstocks.Plant Disease Reporter 47: 971-975). In Japan, it was reported that a virus that can be identified as CTLV was detected from an abnormal grafting tree of Citrus unshiu (Miyakawa, Kuni, 1975, citrus grafting abnormality and virus, plant protection 29, 371-376). Due to the failure of the grafted portion, a delamination is formed at the joint between the ear and the base, and the movement of nutrients between the ear and the rootstock is prevented. As a result, the vegetation is weakened and sometimes broken by strong winds. It is a virus important for citrus production, and it causes severe growth inhibition in lily of herbaceous plants by mixed infection with other viruses (Inoue Narunobu et al., 1979, citrus tatter leaf virus isolated from lily, Japanese Society of Plant Pathology) 45, 712-720).
[0015]
ASGV and CTLV are viruses belonging to the genus Capirovirus having a single-stranded plus-strand RNA having a total length of 6496 bases as a genome. Genomic RNA includes ORF1 that encodes a 241 kDa protein and ORF2 that encodes a 36 kDa protein in a different frame (Ohira, K., Namba, S., Rosanov, M., Kusumi, T. et al.). , And Tsuchizaki, T., (1995) Complete sequence of an infectious full-length cDNA clone of citrus tatter leaf capillous virus: 230, 76 The gene structure of ASGV and CTLV genomic RNA is shown in FIG.
[0016]
A method for producing an attenuated mutant of ASGV (or CTLV) will be described below. The outline of the method is as schematically shown in FIG.
(1) Construction of infectious transcription RNA synthetic plasmid
An infectious transcription RNA synthesis plasmid (for example, pITCL) is constructed using a plasmid vector such as pUC18 based on the ASGV cDNA. In the plasmid pITCL, a T7 promoter is inserted upstream of the insert, and polyA and Not I sites are inserted downstream.
[0017]
(2) Creation of mutant strains
(A) Introduction of random mutation
An infectious transcription RNA synthesis plasmid (for example, pITCL) is used to transform an E. coli strain having a defect in the DNA repair system, such as Epicurian coli XL1-Red. When this Escherichia coli is cultured and propagated, it is impossible to repair base pairing errors (mismatches) and DNA damage that occur during replication. 2000 bases). Next, colonies appearing on the selective medium containing antibiotics are cultured, and the plasmid is purified from the culture solution. Purification may be performed by PI-50 (Kurabo Co., Ltd.) or QIAGEN Tip-20 (Funakoshi Co., Ltd.).
[0018]
(B) Isolation of mutant plasmid
The purified plasmid is used to transform Escherichia coli lacking the repair gene, such as JM101 strain or HB101 strain. In the mutant plasmid prepared using the above-mentioned Epicolian coli XL1-Red, mutations are introduced continuously in the cells of Epicurian coli XL1-Red, so that they are introduced into Escherichia coli having no defect in the repair system, and the gene of the mutant strain is fixed. Is to do. Each mutant strain is cultured on an antibiotic-containing medium, and a single colony is isolated for each clone and cultured to purify the plasmid. Plasmid purification may be performed using PI-50, QIAGEN Tip-20 or the like.
[0019]
(3) Determination of the entire nucleotide sequence of the mutant strain
The entire base sequence of each mutant is determined using appropriate primers. For example, a -21M13 Dye primer (Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) on pUC18, an M13 Reverse primer, and an ASGV-specific primer synthesized inside the virus sequence can be used. For the sequence, Dye Deoxy Terminator Cycle Sequencing Core Kit (Perkin Elmer Japan Co., Ltd.), Dye Primer Cycle Sequencing Core Kit (Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) or the like may be used.
[0020]
(4) Transcription of infectious RNA
The purified plasmid pITCL is treated with the restriction enzyme Not I, cleaved immediately downstream of the ASGV cDNA, the enzyme is inactivated by protease treatment, and the protein is removed by phenol / chloroform extraction. DNA is recovered by ethanol precipitation and infectious RNA is transcribed using T7 RNA polymerase.
The infectious RNA transcript synthesized in this way is subjected to the following test and screened based on pathogenicity to obtain the target attenuated mutant.
[0021]
(5) Plant inoculation test with infectious transcription RNA
The infectious transcribed RNA obtained above is used as a test plant, for example, Kenopodium quinoa ( Cenopodium quinoa ) Inoculate the leaves. The establishment of the infection can be confirmed by observation of local lesions on the inoculated leaves, upper symptom symptoms, and virus detection by Western blotting, ELISA, immunocapture-RT-PCR or the like.
[0022]
(6) Passage inoculation test
In order to examine whether the infectious RNA transcripts of each mutant strain cause pathogenic mutations or genomic RNA base sequence mutations on the plant body, infecting the infected leaves with a buffer solution and crushing Inoculate test plants.
[0023]
(7) Cross defense (cross defense) test
Plants infected with a virus do not infect closely related strains of virus. This is called cross protection. Cross-protection is due to interference, and is used as a means of plant virus control.
Cross-protection test is a certified plant C. quinoa Next, infectious transcription RNA of an attenuated mutant of ASGV is infected, and after 1 to 2 weeks, a wild strain is inoculated, and expression of disease symptoms is observed.
[0024]
(8) Presence or absence of remutation of the base sequence of the mutant strain in the infected plant
Mutant strain test plant C. quinoa In order to examine whether the mutation introduced in the infected plant cell returns to the wild type or other mutations when inoculated into the plant, determine the total nucleotide sequence of the genomic RNA of each mutant. And confirm. That is, total RNA is extracted from an infected plant, cDNA is synthesized by RT-PCR, and its entire base sequence is determined using an ASGV-specific primer. The sequence reaction in the determination of the base sequence uses the same method as the determination of the base sequence described in (3) above.
[0025]
RM21, which is one of the attenuated mutants produced as described above, has a slower onset of symptom than the wild type and is almost asymptomatic. This mutant strain has a silent mutation in which the 4646th base of genomic RNA is substituted from uracil (thymine in cDNA) to cytosine. That is, even with such base substitution, the amino acid remains glycine. It is unexpected from the conventional knowledge that pathogenicity changes are caused by silent mutation without protein change.
[0026]
Moreover, when the mutant strain RM21 was infected, it was confirmed that the amount of virus propagation in the infected plant was almost the same as that of the wild strain. Therefore, it is clear that the reduction in disease symptoms is not simply due to a reduction in the amount of virus propagation. In addition, no new mutations occur in genes and phenotypes after infection of plants, and their pathogenicity and genomic RNA base sequence are stable even after passage. In addition, RM21 was pre-inoculated C. quinoa When inoculated with wild strains, it shows an interference effect that causes a protective reaction against infection of wild strains. Thus, RM21 is an efficient protective virus that is safe and has the same growth ability as the wild type.
[0027]
Although some of the protective viruses currently in practical use are worried about the possibility of recovery of pathogenicity during use, the mutants produced by the method of the present invention have stable pathogenicity. , Safe. In addition, the method using a bacterium having a defect in a DNA repair system, which is a method for producing a mutant virus of the present invention, is a very effective method. In other words, mutations introduced into the base sequence occur randomly regardless of the function of the gene, and only stable ones are selected in the process of establishing each mutant strain, which is a new method for creating a practical attenuated virus. .
[0028]
The attenuated mutant RM21 of the present invention is C. quinoa By inoculating seedlings of various fruit trees such as apples (non-symptoms) and citrus and plants such as lilies in advance, it is possible to effectively control capirovirus genus viruses such as ASGV and CTLV. Viruses cannot be cured once they are infected, and it is important to establish effective control methods in order to reduce the disease caused by viruses. The control method using the attenuated virus can be performed by a simple method such as inoculating the attenuated virus with a sprayer or the like in advance at the time of raising seedlings, and is also effective when handling a large amount of seedlings.
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0029]
【Example】
[0030]
[Example 1]
Production of ASGV attenuated virus
1. Construction of infectious transcription RNA synthesis plasmid pITCL
Based on the cDNA of ASGV genomic RNA, an infectious transcription RNA synthesis plasmid pITCLp was constructed using pUC18. In this plasmid, a T7 promoter is inserted upstream of the insert, and polyA and Not I sites are inserted downstream.
[0031]
2. Creation of mutant strains
(A) Introduction of random mutation
The plasmid pITCL was used to transform Escherichia coli Epicolian coli XL1-Red (Stratagene). The procedure is as follows.
[0032]
100 μl of Epicrian coli XL1-Red competent cells were thawed in ice and placed in a 1.5 ml Eppendorf tube. To this was added 1.7 μl of β-mercaptoethanol (1.42 M) to a final concentration of 25 mM. Keep on ice for 10 minutes with gentle mixing every 2 minutes. Then 300 ng of pITCL was gently mixed and allowed to stand in ice for 30 minutes, 42 ° C. for 45 seconds, then in ice for 30 minutes. Furthermore, the SOC medium (20.0 g of tryptone, 5.0 g of yeast extract, 0.5 g of NaCl dissolved in 1000 ml of distilled water was preliminarily kept at 42 ° C. and then autoclaved. Immediately before use, 1M MgCl 2 10 ml, 1M MgSO 4 900 μl of 2% 20% (w / v) glucose solution and then filter filtration sterilized) was added to the SOB medium prepared by adding 10 ml and filter sterilized by filtration, transferred to a falcon tube, and cultured at 37 ° C. for 60 minutes with shaking.
[0033]
100 μl of each culture solution was applied to a selective LB agar medium (tripton 10.0 g, yeast extract 5.0 g, NaCl 0.5 g / l, Agar 15 g / l) and allowed to stand at 37 ° C. for 24 to 30 hours. did. This selection medium contains 200 μg / ml of ampicillin. About 100 colonies that appeared on the selection medium were each cultured in 5 ml of liquid LB medium (containing ampicillin 200 μg / ml) for 16 hours. The culture was performed at 200 rpm using EYELA Multi Shaker MMS (Tokyo Science Machine Co., Ltd.). After the culture, the plasmid was purified with PI-50 (Kurabo Co., Ltd.).
[0034]
(B) Isolation of mutant plasmid
In order to immobilize the mutant plasmid, the purified plasmid obtained as described above was transformed into E. coli ( Escherichia coli ) It was introduced into JM101 strain (or JM109 strain). This was performed by the following procedure using a transformation system using Transformation Kit (Nippon Gene Co., Ltd.).
[0035]
E. coli 100 μl of JM101 strain (or JM109) competent cell was thawed in ice and placed in a 1.5 ml Eppendorf tube. To this was added 5 μl of the plasmid, and the mixture was allowed to stand in ice for 20 minutes, at 42 ° C. for 45 seconds, and in ice for 5 minutes. Furthermore, 400 μl of Hi-Competent Broth previously kept at 37 ° C. was added, transferred to a falcon tube, and cultured with shaking at 37 ° C. for 60 minutes. Each mutant strain was cultured on LB agar medium (containing ampicillin 100 μg / ml) for 12 hours, one single colony was isolated for each clone and cultured, and the plasmid was isolated by PI-50 (Kurabo Co., Ltd.). Purification was performed.
[0036]
3. Determination of the entire nucleotide sequence of the mutant strain
The nucleotide sequence of the mutant strain was determined by using the -21M13 Dye primer (Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) on pUC18, the M13 Reverse primer, and 26 ASSGV specific primers synthesized inside the virus sequence, and using the Day Deoxy Terminator Cycler. It was carried out by a sequence reaction using Sequence Core Kit (Perkin Elmer Japan Co., Ltd.).
[0037]
4). Transcription of infectious RNA
Infectious RNA transcripts were synthesized as follows using the plasmid pITCL (pITCL-RM) into which the mutation was introduced.
[0038]
After culturing the E. coli strain (JM101 or JM109) carrying the mutant plasmid pITCL (pITCL-RM) in 200 ml of LB liquid medium (containing ampicillin 100 μg / ml) for 14 hours, QIAGEN-Tip500 (Funakoshi) was The plasmid was used for mass purification. 10 μg of the obtained plasmid pITCL-RM was treated with the restriction enzyme Not I, cleaved immediately downstream of the ASGV cDNA, and then treated with protease K (final concentration 100 μg / ml) at 37 ° C. for 30 minutes to inactivate the enzyme. Protein was removed by phenol / chloroform extraction. DNA was recovered by ethanol precipitation, dissolved in distilled water and adjusted to 1 μg / μl, and then an infectious RNA transcript was synthesized by mCAP (registered trademark) RNA capping kit (Stratagene). Transcription conditions were 5 × Transcription buffer 5 μl, plasmid DNA 1 μg / 10 μl, rNTP 1 μl, CAP analog 2.5 μl, 0.75M DTT 1 μl, RNase-free H 2 O was added to a final volume of 24 μl, then T7 RNA polymerase was added to 10 u / μl, and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. For the inoculation test, RNase-free H 2 The concentration is adjusted by addition of O and used.
[0039]
5. Plant inoculation test with infectious transcription RNA
The infectious transcript RNA obtained as described above was inoculated into test plants. As a test plant, it was cultivated in a glass greenhouse at 25 ° C. under long-day conditions. C. quinoa Was used. After sprinkling carbon random (400-600 mesh) on the middle to second to fourth leaves, about 48 ng of transcription RNA was inoculated per inoculated leaf. Inoculated plants were managed in a greenhouse. Inoculated leaves and upper leaves were collected, and local lesions and upper leaf symptom of the inoculated leaves were observed. Subsequently, the amount of virus in the infected tissue was estimated by Western blot and ELISA. In Western blotting, an anti-ASGV polyclonal antibody was used as the primary antibody, and an anti-rabbit IgG-AP conjugate was used as the secondary antibody. In ELISA, an anti-ASGV polyclonal antibody was used as a primary antibody, and an anti-ASGV monoclonal antibody was used as a secondary antibody.
[0040]
6). Passaging test
About 10 times the weight of the infected diseased leaf, 0.1M phosphate buffer solution (containing 0.1% 1-thioglycerin) is added and ground. C. quinoa Inoculated. As a control, phosphate buffer was used as the inoculum.
7). Cross defense (cross defense) test
C. quinoa Infected with infectious transcription RNA of an attenuated mutant of ASGV, one week later, the wild strain was inoculated and observed.
[0041]
8). Presence or absence of remutation of the base sequence of the mutant strain in the infected plant
In order to examine the presence or absence of remutation in the infected plant cell of the produced mutant strain, the entire nucleotide sequence of the genomic RNA of the mutant strain was determined and confirmed. That is, the mutant strain C. quinoa And total RNA was extracted from the infected leaves, cDNA was synthesized by RT-PCR, and its entire base sequence was determined using ASGV-specific primers. For the sequencing reaction in the determination of the base sequence, the same method as the determination of the base sequence described in 3 above was used.
[0042]
〔result〕
As a result of screening the strains into which various mutations were introduced by the above-mentioned method 2 based on the pathogenicity, a mutant strain RM21 having a slower symptom expression than the wild strain and having almost no symptom was created. Wild strain and mutant strain RM21 were respectively infected. C. quinoa The following reaction is shown in Table 1.
[0043]
[Table 1]
Figure 0003613090
[0044]
As a result of mutation analysis of genomic RNA of mutant strain RM21, the 4646th was a silent mutation (amino acid remained glycine) in which uracil was replaced with cytosine (FIG. 3).
In addition, as a result of Western blotting on the plant infected with the mutant strain RM21, the amount of virus growth in the infected plant was almost the same as that of the wild strain, and the reduction of disease symptoms was not simply due to a decrease in the amount of virus growth. It was. In addition, no new mutations occurred in genes and phenotypes after infection of plants, and the pathogenicity and genomic RNA base sequence were stable even after passage. Furthermore, in the cross-protection test of RM21, the onset of disease symptoms was delayed, and the original pathogenicity of the wild strain was reduced, that is, an interference action was exerted between the two.
[0045]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel production method of the attenuated virus effective in the virus control of a plant is provided. In this method, a stable attenuated mutant can be prepared by introducing a mutation into a viral gene in a site-nonspecific manner. The attenuated virus of ASGV obtained in the present invention has an interference action to prevent infection of wild pathogens with strong pathogenicity, and is safe without recovery of pathogenicity during use, and has the same growth as that of wild strains. It is a powerful and efficient defense virus. Therefore, ASGV can be efficiently controlled by a simple method if seedlings are pre-inoculated with this virus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the gene structure of ASGV genomic RNA.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a method for producing an ASGV attenuated mutant.
FIG. 3 is a diagram showing the base sequences of an ASGV wild-type strain and an attenuated mutant RM21.

Claims (10)

植物にウイルス病を引き起こすウイルスの遺伝子に、部位非特異的に変異を導入し、弱毒変異株を選抜することにより弱毒ウイルスを作出する方法であり、ウイルス遺伝子への変異の導入を、DNA の修復系に欠損を有する宿主に感染性ウイルスゲノムを合成しうるプラスミドを導入し、該宿主を培養することにより行う、前記方法。It is a method of creating an attenuated virus by introducing a mutation non-site-specifically into a viral gene that causes viral disease in a plant, and selecting the attenuated mutant strain. The method, which is carried out by introducing a plasmid capable of synthesizing an infectious viral genome into a host having a defect in the system and culturing the host. 弱毒ウイルスが、ウイルス遺伝子に生じたサイレントミューテーションにより弱毒化したものである、請求項1記載の方法。The method according to claim 1, wherein the attenuated virus is attenuated by a silent mutation generated in the viral gene. ウイルスがカピロウイルス属のウイルスであり、プラスミドが感染性ウイルスRNA を転写しうるものである、請求項1または2記載の方法。The method according to claim 1 or 2 , wherein the virus is a virus belonging to the genus Capirovirus and the plasmid is capable of transcribing infectious viral RNA. ウイルスがリンゴステムグルービングウイルス(apple stem grooving virus)またはカンキツタターリーフウイルス(citrus tatter leaf virus) である請求項記載の方法。The method according to claim 3 , wherein the virus is an apple stem grooving virus or a citrus tatter leaf virus. 請求項1記載の方法により作出され、ウイルス遺伝子に生じたサイレントミューテーションにより弱毒化した、カピロウイルス属のリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの弱毒変異株。An attenuated mutant strain of apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus of the genus Capirovirus, which is produced by the method according to claim 1 and attenuated by silent mutation generated in the viral gene. リンゴステムグルービングウイルスの弱毒変異株RM21。Attenuated mutant RM21 of apple stem grooving virus. 野生株と比べて、ゲノムRNA の塩基配列中、4646番目が変異している、請求項記載の弱毒変異株RM21。The attenuated mutant RM21 according to claim 6, wherein the 4646th position is mutated in the base sequence of the genomic RNA as compared with the wild type. 請求項1記載の方法により作出され、ウイルス遺伝子に生じたサイレントミューテーションにより弱毒化したカピロウイルス属ウイルスの弱毒変異株を植物の幼苗に接種することを特徴とするカピロウイルス属ウイルスの防除方法。Control of a capirovirus genus virus characterized in that a seedling of a capirovirus genus virus produced by the method according to claim 1 and attenuated by a silent mutation generated in a virus gene is inoculated into a seedling of the plant. Method. 請求項5〜7のいずれかの項記載の弱毒変異株を植物の幼苗に接種することを特徴とするリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの防除方法。A method for controlling apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus, comprising inoculating a young seedling of the plant with the attenuated mutant according to any one of claims 5 to 7 . 請求項5〜7のいずれかの項記載の弱毒変異株を有効成分として含有するリンゴステムグルービングウイルスまたはカンキツタターリーフウイルスの防除剤。An apple stem grooving virus or citrus tatter leaf virus control agent comprising the attenuated mutant according to any one of claims 5 to 7 as an active ingredient.
JP25741899A 1999-09-10 1999-09-10 Production of attenuated viruses Expired - Fee Related JP3613090B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25741899A JP3613090B2 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Production of attenuated viruses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25741899A JP3613090B2 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Production of attenuated viruses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001078767A JP2001078767A (en) 2001-03-27
JP3613090B2 true JP3613090B2 (en) 2005-01-26

Family

ID=17306104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25741899A Expired - Fee Related JP3613090B2 (en) 1999-09-10 1999-09-10 Production of attenuated viruses

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3613090B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107372609A (en) * 2017-07-27 2017-11-24 河南柏裕植物免疫科技有限公司 Apple virus disease vaccine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107372609A (en) * 2017-07-27 2017-11-24 河南柏裕植物免疫科技有限公司 Apple virus disease vaccine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001078767A (en) 2001-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2411290C2 (en) New virus of plants
JP6391579B2 (en) Methods and compositions for treating and controlling plant diseases
CN107815441A (en) A kind of II type Pseudorabies virus attenuated strain and its preparation method and application
US12024703B2 (en) Method for treatment and control of plant disease
US9534025B2 (en) Method for inducing resistance to stress caused by pathogens in plants
US11326180B2 (en) Biological control of cucumber green mottle mosaic virus
CN112646011B (en) Protein PHD-Finger17 related to plant stress resistance and coding gene and application thereof
JP3613090B2 (en) Production of attenuated viruses
KR20060002010A (en) Method and system for rapidly conferring a desired trait to an organism
Kladsuwan et al. AvrBs3-like genes and TAL effectors specific to race structure in Xanthomonas axonopodis pv. glycines
Choi et al. Characterization of Cucumber mosaic virus Subgroup II Isolated from Paprika (Capsicum annuum var, grossum) in Korea
JPH05501807A (en) Recombinant gene encoding a protein with endochitinase activity
Monti et al. Transgenic tomatoes expressing a cucumber mosaic virus satellite RNA: Field testing and analysis of satellite RNA spread
CN116064412B (en) Tobacco mosaic virus double-site mutant attenuated vaccine and application thereof
JP6936979B1 (en) Anti-insect gene and its uses
CN113684218B (en) Effector protein MoErs1 derived from rice blast germ as well as coding gene and application thereof
DE60123080T2 (en) NUCLEAR ACIDS CODING AND USE OF LBVV (LETTUCE BIG-VEIN VIRUS) PROTEINS
Groves Quality tree program for Florida citrus
CN116023451A (en) Pathogenic regulatory protein containing FYVE and ANK structural domain, and coding gene and application thereof
Kavetskyi Using a BSMV mediated genome editing system to validate the function of Fhb1 candidate genes in Fusarium head blight resistance
JP4045358B2 (en) Control method for Cucurbitaceae crop virus disease using attenuated zucchini macular mosaic virus
TW202405179A (en) Construct for rendering papaya plant resistant to papaya ringspot virus, method for generating mild papaya ringspot virus, mild papaya ringspot virus, vaccine for mild papaya ringspot virus and method for rendering papaya plant resistant to papaya ringspot virus including a whole genome coding region fragment of the papaya ringspot virus TG5
Bhaskar et al. Azide resistance in Rhizobium ciceri linked with superior symbiotic nitrogen fixation
Usharani et al. Identification of mixed infection caused by Badnavirus and CMV in Jasmine (Jasminum multiflorum Roth)
Loebenstein Potato X Virus (PVX; Genus Potexvirus)

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041005

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041018

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees