著者の所属・活動拠点の国は、セルビアです。

掲載誌：Microorganisms

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

テンサイ（砂糖大根）は根に糖をためる作物です。セルビアではヴォイヴォディナ州が主な産地です。テンサイの重要な病気に「リゾマニア（そう根病）」があり、ビートえそ性葉脈黄化ウイルス（BNYVV）が引き起こします。この病気では、根から細い側根が異常に増えてひげ状になり、根が小さくなるため、収量と糖分が減ります。ウイルスは土の中の微生物Polymyxa betaeによって運ばれます。休眠胞子とともに土の中に長く残ります。

対策の中心は抵抗性品種です。主な抵抗性遺伝子Rz1は、ほとんどの市販品種に組み込まれています。ただし広く使われ続けた結果、この抵抗性を破るウイルスの変異株（抵抗性打破株）が各国で報告されてきました。ウイルスのP25というタンパク質では、67〜70番目にある4つのアミノ酸の並びを「テトラッド」と呼びます。このテトラッドが特定の型になると、抵抗性打破と関連することが知られています。また、一部のウイルスは追加のRNA断片「RNA5」を持っており、これも抵抗性打破に関わるとされています。RNA5には、主にフランスなどで見られるP型と、日本や中国などアジアに多いJ型があります。

セルビアでは近年、抵抗性品種でもリゾマニアの症状が出ているという報告が、生産者から増えていました。そこで研究チームは、国内のウイルス集団の遺伝的な特徴を調べ、抵抗性を破る可能性があるかを評価しようとしました。

何を、どのように調べたか

研究チームは2023年から2025年までの3年間、ヴォイヴォディナ州の31地点・72の畑で、症状が出たテンサイの根を集めました。対象は、Rz1を持つ品種と、Rz1とRz2の2つの抵抗性遺伝子を併せ持つ品種です。試料は根1本を1点とし、合計332点になりました。

まず、抗体を使ってウイルスの有無を調べる検査（ELISA法）で感染を判定しました。陽性の試料からは17点を選びました。選ぶ際には、地域や採取年が異なるようにし、発病の多い場所を優先しました。この17点について、P25の遺伝子（p25）とRNA5上の遺伝子（p26）を増幅し、塩基配列を読み取りました。17点のうち2点は、同じ畑のRz1＋Rz2品種から、2024年の異なる時期に採取したものです。

読み取った配列については、まず互いにどれだけ似ているかを比べ、次にP25のテトラッドの型を調べました。さらに世界各地の既知の配列と並べて系統樹を作り、他の国のウイルスとの近縁関係を推定しました。

主な報告結果

研究チームによると、調べた17点すべてからRNA5が見つかり、その配列はすべてアジア系のJ型の系統に入りました。セルビアでJ型RNA5が確認されたのは、これが初めてと報告されています。RNA5の配列どうしはよく似ており、一致率は塩基配列で99.7〜100％、アミノ酸配列で99.5〜100％でした。J型RNA5は、Rz1品種だけでなく、Rz1＋Rz2品種から得た試料でも見つかりました。

P25の遺伝子の配列も互いによく似ており、一致率は塩基配列で98.9〜100％、アミノ酸配列で97.7〜100％でした。それでもテトラッドには5つの型がありました。最も多かったのはALHGで10点、次いでAHHGが3点、TLHGが2点、AFHGとVHHGが各1点です。このうちVHHGは、Rz1の抵抗性を破る株との関連が以前から報告されている型で、バチュカ地方の1点だけで見つかりました。テトラッドの型と採取地域の間に、はっきりした関係は見られませんでした。また、同じ畑のRz1＋Rz2品種から時期を変えて採った2点では、テトラッドの型が異なっていました。

系統解析では、セルビアの株はすべて、欧州に多いA型のグループに属しました。多くはイタリアの株と近い小グループをつくり、1点だけはスロバキアやオーストリアの株に近い位置にありました。

3年間の調査全体では、332点のうち88点がELISA法で陽性となり、陽性率は26.5％でした。陽性が出たのは、31地点のうち13地点です。陽性88点の内訳は、Rz1品種が60点（254点中）、Rz1＋Rz2品種が28点（78点中）でした。

この報告が示すこと

研究チームは、さまざまなテトラッド型が同時に存在し、RNA5も広く分布していることから、セルビアのウイルス集団は遺伝的に多様で、変化し続けていると結論づけています。また、抵抗性品種が長く広く使われてきたことでウイルスに強い選抜圧がかかり、こうした特徴を持つウイルスの適応につながった可能性がある、とも述べています。イタリアの株と近いことは地域間のつながりを示している可能性があります。一方、別の系統に近い株があることは、ウイルスが複数の経路で入ってきたことを反映しているかもしれない、としています。

ただし著者らは、研究の限界も明記しています。今回は、抵抗性品種でウイルスが実際に増えるかを確かめる生物検定を行っていません。そのため、VHHG型を持つ株は「抵抗性打破に関連する可能性がある株」にとどまり、打破が確認された株ではありません。また、Rz1＋Rz2品種でウイルスが見つかったことだけでは、Rz2の抵抗性が破られた証明にはなりません。Rz2を破るウイルスは、これまで報告されていません。さらに、調べた株の数は限られており、増幅した遺伝子をそのまま読み取る方法を使っています。このため著者らは、観察された多様性やテトラッド型の頻度が、国内のウイルス集団の実態をどこまで正確に表しているかには検討の余地がある、としています。

そのうえで研究チームは、抵抗性打破に関連する変異やRNA5の広がりを踏まえ、抵抗性が崩れるリスクを抑える必要があると述べています。そのために、複数の手段を組み合わせた病害管理と、ウイルス集団を遺伝子レベルで継続的に監視することが必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Anja Milosavljević（Research and Development Center Sunoko, Ljukovo, 22321 Inđija, Serbia）、Ivana Stanković（University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Nemanjina 6, 11080 Belgrade, Serbia）、Danijela Ristić（Institute for Plant Protection and Environment, Teodora Drajzera 9, 11040 Belgrade, Serbia）、Tatjana Popović Milovanović（Institute for Plant Protection and Environment, Teodora Drajzera 9, 11040 Belgrade, Serbia）、Katarina Zečević（University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Nemanjina 6, 11080 Belgrade, Serbia）、Jelena Đukanović（Institute for Plant Protection and Environment, Teodora Drajzera 9, 11040 Belgrade, Serbia）、Nenad Trkulja（Institute for Plant Protection and Environment, Teodora Drajzera 9, 11040 Belgrade, Serbia）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Anja Milosavljević, Ivana Stanković, Danijela Ristić, et al. Genetic Diversity of Beet Necrotic Yellow Vein Virus in Serbia: First Detection of J-Type RNA5 and P25 Tetrad Associated with Resistance-Breaking Isolates. Microorganisms（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-11. DOI: 10.3390/microorganisms14092030. 原著ライセンス：CC BY.