ウイルスの種類
アルファルファモザイクウイルス
クローバーのアルファルファモザイクウイルス
ウイルスの分類 この分類を編集する
（ランク外）: ウイルス
レルム: リボビリア
王国： オルタナウイルス科
門: キトリノビリコタ
クラス： アルスビリセテス
注文： マルテリウイルス目
家族： ブロモウイルス科
属: アルファモウイルス
種：
アルファモウイルスAMV

アルファルファモザイクウイルス（AMV）は、ルーツェルンモザイクウイルスまたはポテトカリコウイルスとも呼ばれ、世界中に分布する植物病原体であり、商業的に重要な作物を含む様々な植物種に壊死や黄色モザイク病 を引き起こす可能性があります。ブロモウイルス科アルファモウイルス属に属する唯一の種です。1931年、Weimer JLはアルファルファ（Medicago sativa ）におけるAMVの感染を初めて報告しました。ウイルスの伝染は主にアブラムシ（アブラムシ）、種子、または花粉を介して種子に伝播します。[ 1 ] [ 2 ]

ウイルス学

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構造

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ウイルス粒子はカプシド（外殻タンパク質）を有しますが、エンベロープは有しません。カプシドは正二十面体対称で、円形から細長い形状をしています。ウイルス粒子の長さは約30～57nmです。AMVは多分節ウイルスであり、直径18nmの4つの粒子（桿菌状粒子3つと球状粒子1つ）で構成されています。[ 3 ] [ 4 ]

ゲノム

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AMVの遺伝物質は、3つの直鎖プラス鎖RNA（RNA 1、RNA 2、RNA 3）と、 RNA 3のマイナス鎖の転写によって得られるサブゲノムRNA（RNA 4）で構成されています。RNA 1とRNA 2は複製に必要なタンパク質をコードしています。RNA 3は細胞間移動を担うタンパク質の合成に必要です。RNA 4はカプシドをコードしています。[要出典]

ウイルスコートタンパク質は、カプシド形成と移動における役割に加え、RNA複製の開始にも関与する。この特性はゲノム活性化と呼ばれ、カプシドなしではゲノム核酸は感染性を持たないことを意味する。感染には、コートタンパク質がRNAの3'末端配列またはサブゲノムmRNAと特異的に結合することが必要である。[要出典]

バチルス粒子は、それぞれ個別にカプシド化されたRNA 1、2、3を含む。球状粒子はそれぞれRNA 4のコピーを2つ含む。完全なゲノムのヌクレオチド配列は決定されており、ゲノムの長さは8274ヌクレオチド（サブゲノムRNAを含めると9155ヌクレオチド）である。RNA 1、2、3、4はそれぞれ3644（3.65kb）、2593（2.6kb）、2037（2.2kb）、881（0.88kb）ヌクレオチド長である。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

複製サイクル

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AMV サイクルは 5 つのステップに分けられます。

  • 第一段階：AMVが細胞内に侵入し、粒子が分解する。カプシドタンパク質はRNAの3'末端にあるコートタンパク質結合部位（CPB）に結合したままとなる。宿主の開始因子であるelF4A、elF4E、およびelF4Gはキャップ（5'末端）に結合する。
  • 第2段階：コートタンパク質は開始因子と相互作用する。これによりRNA1とRNA2はレプリカーゼタンパク質P1とP2へと翻訳され、複合体P1/P2がRNAに結合する。
  • 第3段階：P1/P2によるRNAの液胞膜へのターゲティング。カプシドはCPBから解離する。CPBはTLS（tRNA様構造）へと構造変化を起こす。P1/P2はTLSとヘアピンE（一部の転写の開始を指示する）からなるマイナス鎖プロモーターに結合する。
  • 第4ステップ：マイナス鎖RNAが合成される。
  • 第5段階：プラス鎖RNAとウイルスタンパク質が合成され、ウイルス粒子が組み立てられる。

（複製サイクルの詳細のほとんどはまだ不明です）。[ 8 ]

病理学

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アルファルファモザイクウイルスによる唐辛子（Capsicum annuum）の症状

AMVは70科600種以上の植物（実験宿主および自然宿主）に感染します。宿主の例：ジャガイモ（Solanum tuberosum）、エンドウ豆（Pisum sativum）、タバコ（Nicotiana tabacum）、トマト（Lycopersicon esculentum）、アオヒゲナシ（Caryopteris incana）など

症状は、ウイルス株、宿主品種、感染時の生育段階、環境条件によって異なり、萎凋、白斑、矮化などの奇形、リングスポット、斑点、モザイク、壊死など多岐にわたります。感染の兆候は持続する場合もあれば、急速に消失する場合もあります。ウイルスは宿主植物の各部位で検出されます。ウイルス粒子は主に感染植物の細胞質内に存在します（封入体として； アルファルファモザイクウイルスの封入体）。[要出典]

AMVの試験管内寿命は1～4日（場合によってはさらに長い）です。温度と光は、植物体内でのAMVの増殖と移動に最も大きな影響を与え、ひいては症状にも間接的に影響を及ぼす環境要因です。例えば、低温下では壊死の出現は高温下よりも少ないです。ウイルスは通常60～65℃で不活化温度に達します。暗所ではウイルスの増殖が遅くなり、光下では増殖が速くなります。この現象の仮説として、遮光によって光合成によるATP産生が減少するというものがあります。AMVの最適pHは、樹液中で約pH 7～7.5（宿主種によって異なります）であることがわかりました。重要な牧草であるアルファルファでは、AMV感染によりCu、Fe、Mn、P、Znの量が減少することが証明されています。一方で、N（ウイルスタンパク質）の増加が観察されました。感染したアルファルファは家畜にも有害ではないことが確認されています。 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

AMVは非常に変異に富む植物ウイルスであり、わずかな違いを持つ複数の系統が存在します（Q系統、S系統、425系統、AlMV-B系統、AlMV-S系統など）。これらの系統は、選択された1つまたは2つの宿主における異なる症状や、例えば異なる物理化学的性質に基づいて区別されます。[ 13 ]

伝染 ; 感染

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媒介生物は半翅目アブラムシ科の昆虫で、モモアカアブラムシ（Myzus persicae）をはじめ、少なくとも14種が媒介生物として知られています。AMVは、種子、花粉、植物液への機械的接種、そして寄生性のネナシカズラ（Cuscuta）によっても媒介されます。種子感染植物とアブラムシによる拡散が組み合わさることで、感染レベルは高くなる傾向があります。[要出典]

経済的重要性

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ウイルスの宿主域は広く、食用作物や牧草作物（エンドウ豆、レンズ豆、ジャガイモ、クローバーなど）にも感染します。AMV感染は、収量に大きな損失をもたらし、越冬能力を低下させ、感染植物への他の病原体感染を促進します。[ 14 ]

管理

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アブラムシに対する殺虫剤はAMVの防除には効果がありません。AMVの影響を最小限に抑えるには、健康な種子を播種すること（一部の種子会社はAMV検査済みの種子を販売しています）、雑草の管理、感染した牧草地の隣接地での作物栽培を避けること、その他の栽培方法などが推奨されます。[ 15 ] AMV耐性遺伝子組み換え植物の作製に関する研究が行われています。例えば、AMV由来のDNAでカプシド遺伝子をコードするものをアルファルファに挿入する方法があります。これにより、植物のAMV感染感受性が低下し、他の植物へのウイルス拡散のリザーバーとなる可能性が低くなります。[ 16 ]

参照

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参考文献

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  1. ^ ICTVdB Management (2006). 「アルファルファモザイクウイルス」 . ICTVdB—ユニバーサルウイルスデータベース、バージョン4. Büchen-Osmond, C. (編), コロンビア大学、ニューヨーク、米国. 2012年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ Bisby FA、Roskov YR、Orrell TM、Nicolson D、Paglinawan LE、Bailly N、Kirk PM、Bourgoin T、van Hertum J、編。 （2008年）。「Species 2000 & ITIS Catalogue of Life: 2008 Annual Checklist」。レディング、イギリス
  3. ^ Agrios GN (1997).植物病理学. サンディエゴ, アカデミックプレス, 635ページ.
  4. ^ Kumar A.; Reddy VS; Yusibov V.; Chipman PR; Hata Y.; Fita I.; Fukuyama K.; Rossmann MG; Loesch-Fries LS; Baker TS; Johnson JE (1997). 「4.0Å分解能でT=1イコサヘドラル粒子として組み立てられたアルファルファモザイクウイルスカプシドタンパク質の構造」 . Journal of Virology . 71 (10): 7911– 7916. doi : 10.1128 / JVI.71.10.7911-7916.1997 . PMC 192148. PMID 9311881 .  
  5. ^ Laforest SM; Gehrke L. (2004). 「アルファルファモザイクウイルスコートタンパク質結合部位の空間決定因子」 . RNA . 10 (1): 48– 58. doi : 10.1261/rna.5154104 . PMC 1370517. PMID 14681584 .  
  6. ^ Tenllado F.; Bol J. (2000). 「アルファルファモザイクウイルスコートタンパク質のウイルスRNA複製、カプシド形成、および移動における多様な機能の遺伝学的解析」 .ウイルス学. 268 (1): 29– 40. doi : 10.1006/viro.1999.0170 . PMID 10683324 . 
  7. ^ Yusibov V.; Kumar A.; North A.; Johnson JE; Loesch-Fries LS (1996). 「大腸菌で発現させたアルファルファモザイクウイルスコートタンパク質の精製、特性評価、アセンブリおよび結晶化」(PDF) . Journal of General Virology . 77 (4): 567– 573. doi : 10.1099/0022-1317-77-4-567 . PMID 8627243 .  
  8. ^ Bol JF (2003). 「アルファルファモザイクウイルス：コートタンパク質依存性感染開始」.分子植物病理学. 4 (1): 1– 8. doi : 10.1046/j.1364-3703.2003.00146.x . PMID 20569357 . 
  9. ^ 工藤 明; 三沢 毅 (1971). 「アルファルファモザイクウイルスの全身感染において観察されるいくつかの現象：気温と遮光が症状発現に及ぼす影響」.東北農業研究誌. 22 : 199–206 .
  10. ^ Alblas F.; Bol JF (1977). 「アルファルファモザイクウイルスによるササゲ葉肉プロトプラストへの感染に影響を与える因子」(PDF) . J. Gen. Virol . 36 : 175–185 . doi : 10.1099/0022-1317-36-1-175 .
  11. ^ Yardımcı N; Eryiğit H; Erdal I (2006–2007). 「アルファルファモザイクウイルス（AMV）によるアルファルファ中の主要栄養素および微量栄養素含有量への影響」（PDF） . Journal of Culture Collections . 5 : 90– 93.
  12. ^ Jaspars EMJ; Bos L. (1980). 「アルファルファモザイクウイルス」 . AAB植物ウイルス解説.
  13. ^ Hyo Won Jung; Hye Jin Jung; Wan Soo Yun; Hye Ja Kim; Young ll Hahm; Kook-Hyung Kim; Jang Kyung Choi (2000). 「韓国でジャガイモとアズキから分離されたアルファルファモザイクアルファモウイルスの特性評価と部分ヌクレオチド配列解析」(PDF) . Plant Pathology Journal . 16 (5): 269– 279.
  14. ^ McDonald JG; Suzuki M. (1983). 「プリンスエドワード島におけるアルファルファモザイクウイルスの発生」(PDF) .カナダ植物病害調査. 63 : 47–50 . S2CID 89537389. 2020年2月12日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。  
  15. ^ Freeman A.; Aftab M. (2006). 「温度パルスウイルス：アルファルファモザイクウイルス（AMV）」.農業ノート：1–3 .
  16. ^ Spangenberg G. (2001).飼料作物の分子育種. Victoria, Springer, 356 p.
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  • ウィキメディア・コモンズのアルファルファモザイクウイルス関連メディア
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