九州大学農学部植物病理学教室

Kyushu University Institutional Repository

斑入りタバコにおけるウイルスの感染と増殖に関す る研究 (1) : 斑入り葉におえるキュウリモザイクウ イルスの増殖

長尾, 記明

九州大学農学部植物病理学教室

https://doi.org/10.15017/22277

出版情報：九州大學農學部學藝雜誌. 35 (3/4), pp.121-128, 1981-07. 九州大學農學部 バージョン：

権利関係：

九 大 農 学芸 誌 (Sci･Ddt.Fac.Agr･,KyushutJn

i y ･ )

第35巻 第3･4号 121‑128(1981),3図版

斑入 りタバ コにおけるウイル スの感染 と 増殖 に関す る研究

Ⅰ

. 斑入 り葉 にお けるキュウ リモザ イ クウイル スの増殖

長 尾 記 明

九州大学農学部植物病理学教皇 (1981年3月26日 受理)

Studieson Infection and Multiplication ofPlant Viruses in Variegated Tobacco Plants I. TheMultiplication ofCucumberMosaicVirusin

WhiteandGreen AreasofVariegatedLeaves NoRIAKI NAGAO

LaboratoryofPlantPathology,FacultyofAgriculture

,

KyushuUniversity46‑01,Fukuoka812

緒 口

植物 ウイルス病の代表的病後の1つにモザイクがあ び られる.モザイクはウイルス感染後 に展開する若い 某に現われ,感染時 に既 に展開 していた葉 には現われ ないのが普通である. またこれ らのモザイク葉 におい ては淡色部 は緑色部より一般 に多 くのウイルスを含ん でおり(Holmes,1928;Fulton,1951;Atokin50m andMatthews,1967,1970),ウイルスの感染 ･増殖

と葉緑体の発達の間には密接な関係があるものと考え られた.集線休 は細胞内で活発な生理活動を営む器官 の1つであることか ら, これ らがウイルス合成の場 あ るいは組み立ての場である可能性 に着 目し,1950年代 後半か ら1960年代 にかけて 主 として タバ コモザイク ウイルス (TMV)とタバ コの 実験系を用 いて, 細胞 学的あるいは細胞化学,生化学的に多 くの研究がなさ れてきた.

TMV RNA は核内で 合成 されることが 多 くの研 究者に よって示 され (Mun血y,1963; Smith and Schlegel,1965;Rcddi,1967),また細胞学的研究 に種 々の億劫抗体法を導入することによって外皮蛋白質 も 核内で作 られることが報告 された(HiraiandHirai, 1964;ShallaandAmi

c

i,1967;Langenbergand Schlege1,1967).しかL ZaitlineTal.(1967)は

121

TMV合成が シクロヘキ シミドで阻害されることか ら TMV外皮蛋白質 は細胞質の80SI)ボソームで作 ら れることを示 した. TMV RNA の合成 に関 して も RalpheTal.(1971)は細胞質の膜で複製 されるとし ており,TMVのRNAおよび外皮蛋白質の 合成 の 場が細胞内のどこであるかについて も統一 された見解

は得 られていない.

カブ 黄斑 モザイクウイルス (TYMV)とハクサイ の系では,TYMVの感染 に伴って葉緑体膜周辺部で Vesicle化が起 こり,TYMVRNAが合成 されるこ とが明 らかにされた (Matthews,1973;Hattaand Matthews.1974,1976).

このようにウイルス合成 に関与する葉緑体の役割 は 宿主 とウイルスとの組み合わせにより異なるようであ る.一方集線休を持つ緑色細胞 においてほウイルス増 殖のためのエネルギー源 は光合成的なATP生成 ･利 用系 に優先的 に 依存 していると考 え られている (高 檎,1970).また宿主の光合成 とウイルス感受性 とは密 接な関係 にあ り.一般 にウイルス接種前 に一定期間光 合成を阻害すれば,宿主のウイルスに対する感受性 は 高 まることが知 られている (BawdenandRoberts, 1948;Wiltshire,1956;Kimmins,1967).このよう に組織 ･細胞 レベルにおいて 葉緑体 は ウイルス の感 染 ･増殖 に直接的あるいは間接的に関係 していること

が明 らかにされている.

本研究 はウイルス増殖 と葉緑体 との関係を更 に明 ら かにする目的で母性遺伝 によって生 じる斑入 りタバ コ を選び,その斑入 り葉を用いて,葉緑素をほとんど含 まない部位 (白色部) と正常 に含む部位 (緑色部) と における キュウ リモザイクウイルス(CMV)の 増殖 の様相を比較 し,組織中の葉緑体の有無がウイルスの 感染 ･増殖 にどのように影響するかを検討 した もので

ある.

本研究を遂行するにあたり終始 ご指導 とど鞭漣を賜 わった九州大学農学部 日高醇前教授な らびに本報告に あた り有益な助言 とど校閲を頂いた脇本哲教授,松山 宣明助教授 に深謝の意を表する.某組織のクロロフィ ルの定量に際 しては九州大学農学部育種学教室佐藤光 博士 にど援助頂いた.また斑入 りタバ コ種子を分譲下 さった 日本専売公社磐田 たばこ試験場 に謝意を 表す る.

材料 および方法

1. 供試 ウイルス

当教室保存のCMV普通系 (CMV‑0)を用いた.

播種後 50‑60日の タ バ コ (品種 Ky 57あるいは SamsunNc)に CMVを接種 し, 4, 5日目 の接 種葉 を 接種源 としあるいはScott法 (Scott,け63)

によるCMV精製の材料 とした.

2.供 試 植 物

斑入 り タバ コ はBurketal.(1964)が 報告 した G‑M‑Gタイプの種子1(NI'coTia17atabacumcv.Xan‑

thiNc)を用 いた.本種子は発芽後,健全 (全 く斑入 りが見 られないもの), 斑入 り,アルビノ苗に分かれ たが,アルビノは子葉展開後すべて枯死 した.斑入 り 苗は健全苗 に比べ生育がやや悪 く,斑入 りの占める割 合が高い苗ほどその傾向は強かった･本葉が3‑ 4枚 展開 した とき, これ らの中か ら比較的生育の良い斑入 り苗を選び仮植 した.2‑ 3週間後 に実験 に供試で き ると思われる苗をさらに選び 1本櫨 とした.播種後70

‑90日,草丈 25‑35cm の斑入 りタバ コの十分 に展 開 した葉のうち,中肋 によって白色部 と緑色部 とが明 確 に分かれている葉,あるいは半葉のかなりの面鏡が

1 本種子は1965年 日高酵博士が米国農務省農事試験場 であり,専売公社磐田たばこ試験場より分譲頂いた.

白色を呈する葉を持つ株を 選 び 供試 した(Plate2‑ 1).なお本実験では葉の色が白色か ら自黄色を呈する ものまでを白色部 としたが,白色部 と緑色部 との不均 衡な生長 により,葉が変形 した り,奇形化 した ものは 除外 した.

CMVの定量宿主 としてはササゲ (VE'gna .sL'nensLs subsp･Sesqul'pedarL'sVanEs･品種黒種三尺)を用 い た.ササゲ は2本梅 として,10‑15日日 (夏期10日, 冬期15日)の初生葉を 用い, 接種前 日に 心止 した.

植物 はすべて直径 12cmの植木鉢で育て, 250±3℃ のガラス室で実験を行なった.

3. CMVの接 種 お よび定 量

接種 はすべて400メッシュのカーボランダムと綿球 とを用いる塗抹接種法によった.斑入 り葉の白色部 と 線色部 とにおけるCMV濃度の比較のためには,接種 葉の白色部 と緑色部 とか ら等重量切 り取 り,0.1Mり ん酸緩衝液,pH 7.0(PB),を加えて磨砕搾汁 して, ササゲの半葉法 によりCMVを定量 した. 対鼎 とし ては精製 したCMV液をササゲ半葉当た り100‑200 個の病斑を生 じる濃度 に希釈 して使用 した. ウイルス 濃度 (比数)は検定区の病斑数を対照区の病斑数で割 ることにより表 わした.

4. ク ロ ロ フ ィル含 量 の測 定

健全斑入 り糞の白色および緑色部か ら各0.5gを取 り,80%冷アセ トン2mlを加えて磨砕 し,完全に緑 色がな くなるまで抽出を繰 り返 した.抽出液を10,000

×gで15分遠心 し,沈殿を アセ トンでけん海 して 再 遠心 し, 2回の嵐心上清を集めて,クロロフィルaほ 663mm,bは645mmで吸光度を測定 し,Mackiney (1941)の定数 を用 いて,両部位のクロロフィル含量 を算出 した.

5. 菓中の RNase比活性

健全斑入 り葉の白色部 と緑色部 とか ら各3gを切 り 取 り,0.1M酢酸緩衝液(pH 5.1)を 9ml加えて 磨砕 し,8,000×gで5分遠心 した.上清 1.mlに 1

%イース トRNA 0.5mlと緩衝液 0.5mlを加 え て,37.C に1時間置いた. この混合液に2N HClを 0.5ml加えて氷水中に10分置いた後 1,000×gで (USDA)タバ コ部のHeggested博士 より得たもの Burkelal.(1964)の報告では 本 タバ コはXanthi Ncと記されているが, 明 らかにXanthiとは異なり,Samsunの性質 ･形状を有 するので 本報告 では SamsunNcと記すことにした.

斑入 り葉におけるCMVの増殖 10分遠心 した.上清を緩衝液で50倍 に希釈 し,分光

光度計 (Beckman社製DU‑2型)を用いてOD260 mmの値を測定 した.対照 としては上清の代わりに緩 衝液を用いた.RNaseの比活性は (試料の OD 260 nmの値一対府のOD 260nmの値)で表わした.

6.電 顕 観 察

CMV接種後4日目の接種葉および健全葉の白色部 と緑色部 とか ら0.1‑0.2mmの小片を切 り取 り, 3

%ブルタールアルデ ヒドで約3時間固定 した.試料を PB (pH 7.4)で充分 に洗浄後2%オス ミック 酸 で 2‑ 3時間後固定 し, アルコール系列で脱水, Epon 812に包埋 した.ウル トラミクロ トーム(PorterM‑

1型)を用いて切片を作成 し,酢酸ウラニール と酢酸 鉛で2重染色 して,電顧 (JEM‑7A型)で観察 した.

実 験 結 果

1. 白色都 と緑 色部 との ク ロロフ ィル含 量 と 葉 緑体 の形態 的 比較

白色部における某組織1g当たりのクロロフィル含 宜は0.05mg(a:0.03mg,b:0.02mg)であり, こ れは緑色部におけるクロロフィル含量 (a:0.64mg, b:0.32mg)の5.1%であった (Tablet).クロロ

フィルはラメラ (チラコイ ド)に含まれて いるので, 白色部 で クロロ フィル が 検出 される ことは色素体 (plastid)にラメラが 若干 あることを 意味 している.

某組織の電助観察の結果,緑色部の細胞内で見 られる 色素体 はラメラ構造の良 く発達 した典型的な葉緑体の 形態をしていたが白色部の細胞で見 られる色素体 はラ メラの分化がほとんど認められず,基質内に種々の大 きさのveSicleが見 られた(Plate212).白色部の葉 肉組織ではこれらの他に未発達な少数のラメラを有す るplastid(Plate2‑3),あるいはまれにplastidと 葉緑体 とが 共存する細胞 (Plate2‑4)が しばしば 観 察され,また完全な緑色細胞が混在 して見 られること

もあった.

TableI. Chlorophyll contents in white and green areas or varlegated tobacco leaves.

Chlorophyll(mg/g.f.W.)

123

2. 白色部 と緑 色部 とにお け るCMV濃 度 の 消長

接種葉の白色部 と緑色部 とにおけるCMV増 殖 の 様相を接種後20‑52時間 と2‑ 9日に分けて 比較 し た.

(1) 接種後20‑52時間

接種20時間後か ら4時間おきに白色部 と線色部 と か ら0.3gずつを切 り取 り,直ちに生莫重 に対 して10 倍量のPBを加えて試料を調整 し,各試料中のCMV 濃度をササゲの半業法により定量 した.2回の反復実 験の結果を平均 してFig.1に示 した.

uC.LTeJluaUuOUSnJ.L^a^LleLatl 32

20 28 36 44 52

Hoursafterinoculation

Fig.I. CMV multiplicationinthe inoculatedwhite(W)andgreen(G) areasofvarlegated tobacco leaves. 接種後24時間 目に両部位で CMVが検出され,ウ イルス濃度はその後40時間まで徐々に高 くなり,40‑ 48時間 目にかけて急激 に増加 した.白色部 と緑色部 と におけるCMV濃度の経時的変化 はともに平行的関 係を示 したが,常に白色部の濃度が高 く,その濃度比 は1･7‑3･9であった.更 に実験を3回反復 したが結 果は類似 していた.

.028404oJ

uOコeJlua3uOUSn

J

.

L^

a^.L一eL

atL

トトロ砂山

2 3 5 7 9

Daysafterinoculation

Fig･2･ CMV multiplication in the inoculatedwhite(W)andgreen(G) areasofvarlegatedtobaccoleaves.

(2)接種後2日〜9日目

接種後2日目と3日目,およびそれ以後 は2日おき に白色部 と緑色部 とか ら各 0.1gを取 り, 10mlの PBで 試料 を 調整 してCMVを 定量 した. 結果 は Fig.2の通 りである.

両部位におけるCMV濃度はともに5日目で 最高 となり, 5日か ら7日目にかけて急激に減少 した. こ の期闇においても増殖初期 と同様に白色部 と緑色部 と のCMV濃度の消長はほぼ平行的変化を 示 した. し か し白色部のCMV濃度が常に高 く,緑色部 の 濃度 の1.7‑2.3倍であった.

3. 白色部 と緑 色部 とに おけ るCMV潰 度 の 比覇 に関 与す る要 因 の検 討

両部位 におけるCMV濃度を 生物定量法により比 較する場合に関係すると思われる要因について検討 し

た .

( 1

) 接種葉の白色および緑色葉汁液がCMVの感 染力に及ぼす影響

白色部 と緑色部の接種葉汁液がCMVの感染力 に 及ぼす影響に差があるかどうかをCMV除去後 の 遠 心上清を用いて調べた.

接種5日目の斑入 り葉の白色部 と緑色部 とか ら各1 gを取 り,5mlのPBを加えて磨砕 ･搾汁 した.拷 汁液を4.000×gで20分,さらにその上清を120,000

×gで90分逮心 して,CMVを除去 した.最終遠心上 清を5倍液 として,50倍,500倍 になるようにPBで 希釈 した液を各2ml調整 し,ササゲ半葉当たり約200 個の病斑を生 じる濃度 に希釈 した精製 CMV液2ml に加え,各試料中のCMVの感染力をササゲの 半某 法により検定 した. 対照 としては PBで2倍 に希釈

0∩V∩)Fだ^芯U

a

JUia^.LTPLat]

ア

0‑1 10‑2

Diluいon 10‑3

Fig.3.E打ect of CMV‑excluded‑

Supernatantsprepared from inocu‑

latedwhite(W)andgreen(G)areas of varlegated tobacco leaves on CMV inrectivity.

したCMV液を用いた.

白色菓汁液の遠心上清は緑色部 の上清 に比較 して CMVの病斑形成をより強 く阻害 し, その 阻害率は 10倍希釈の場合,白色 :47%,緑色 :13%であった.

100倍希釈の場合は白色 :18%に対 して線色葉汁液で は阻害作用 は認められなかった.また1,000倍希釈で は両上清 とも阻害作用は示さなかった (Fig.3).

(2)白色部 と緑色部との RNase活性の比較 健全葉の白色部におけるRNase活性 は緑色部の活 性 に比べて 1.3倍高かった.

Table2. RNase activity h white (W) a

ndgreen (G)areasofvariegatedtobacco leaves.

Replication l W I G I W/G

つJ43

CMV粒子はRNaseによって崩壊することが知 ら れているが (Fancki,1968),菓汁液の 病斑形成阻害 作用および集中のRNase活性はいずれも白色部で高 いので,白色部 と緑色部 とにおいてみられる濃度差は 少な くとも生物定量の過程で生 じた ものではないこと がわかった.

4.対半 葉 へ のCMVの移動

緑色部から 白色部への 養分の移動 に伴って CMV が移行する可能性 も考え られるので,その点について 検討 した.

斑入 り菓および正常葉の単葉にCMVを接種 して, 2日目より毎 日対単葉を切 り取 り,生葉重当たり5倍 量のPBを加えて試料を調整 し,ササゲに接種 したと きの病斑出現の有鰍 こより対半葉へのウイルスの移動 を調べた.実験は着生葉 と切取葉 とで行ない,切取葉 を用いる場合 は接種後直ちに葉柄部か ら切 り取 り,ペ ト[)一皿の蒸留水にそれ らの基部を浸 して,同様な方 法により調べた.

着生葉においても切取葉においてもCMVの対半 葉への移動 は緑色部か ら緑色部へよりも緑色部から白 色部への移動の方が早 く,着生葉においては緑色‑線 色の場合9日目,緑色‑白色の場合6‑ 7日目,切取 葉ではそれぞれ5‑ 6日目, 4‑ 5日目に対半葉への 移行が認められた.対半葉への CMVの移動 は着生 葉の場合より切取葉で2‑ 3日早かった (Table3).

接種 した斑入 り白色部 と緑色部 とにおける CMV濃

斑入 り葉におけるCMV の増殖 Table3. Movementof CMV from inocu‑

lated half leaf to opposite halfleafof varlegatedandnormaltobaccoplants. Daysa一ter Attachedleaves

inoculation lG‑G

a , l

G‑Wb, l]TI11 l一一一±+

Detachedleaves

五

這 ｢

云

訂 ll‑±++

一 t± + + +

a) O‑G:moyementfrom greentogreen area.

b) G‑W :movementfrom greentowhite area.

uO

+

13eL一uaUuOUSnLi^)00一石t)也

2,0

= = : ‑ ' ‑ ; i

oL｢ H i ‑すうr Daysafterinoculation

Fig.4. Ratioofvirusconcentration incrudesapsfrom white(W)and green(G)areasofattached

( +‑+)

ordetached(A‑A)variegated to‑

baccoleaves.Averageoftheexper‑ imentsrepeated7times.

度比の経時的変化 を 確認 するためにさらに反復実験 (7回) した結果の平均をFig.4に示 した.

着生葉の白色部 と緑色部 とにおけるウイルスの濃度 比は接種2‑ 5日後では1.8,7‑11日後では2.3で あった. 切取葉においては接種後 2, 3日目で 1.9,

4,5日日で 2.0,7日目で1.7であった.

5. 白色 お よび緑 色部 の葉 肉細 胞 内に おけ る CMV粒子 の存在状態

接種葉の白色および緑色葉肉細胞内では結晶状ある いは大きな集団状のCMV様粒子は観察されなかっ た.細胞質が密な部分ではCMVと))ボソーム粒子 と の識別が困難であったが(Plate3‑1,2),細胞質が比 較的粗の部分では,電子密度が中心部で高 く,周辺部 で低い直径20‑24mmの粒子が見 られ, 輪郭が六角 状を呈するものも見 られた (Plate4‑1).これ らの粒 子は大きさおよび形か らCMV粒子 と思われる.また plasmodesmata内にウイルス様粒子が観察される場

125 合 もあり, それ らが 1列 に配列 した 像 も時々観察 さ れた(Plate4‑2,3).両葉肉細胞のいずれにおいて も 核,葉緑体またはplastid, ミトコンドリア などの内 部にCMV様粒子は全 く見 られなかった.またCMV 増殖に伴 う細胞内器官の顕著な形態的変化 は両案肉細 胞 において認められなかった.

考 察

CMVを接種 した斑入 り葉の白色部 と線色部 とにお けるウイルス増殖の様相を生物定量法 により詳細に比 較 した結果,感染初期にすでに白色部のウイルス濃度 が高かった. このことは白色部で もCMVは増殖 し, その増殖量は緑色部におけるよりも多い事を示 してい る.両部位におけるCMV濃度の経時的変化 は ほ ぼ 平行的関係を示 し,共に接種5日目で最高濃度 に適 し た後急激に減少 したが,常に白色部のウイルス濃度が 緑色部のそれよりも高かった.

CMV接種葉および感染葉におけるウイルス濃度に 消長 が ある ことは すでに報告 されているが (都丸, 1967a;WoodandBarbara,1971;Misawa,1973), 濃度 に消長が現われる原因については 明 らかでない.

おそらくITlVivoにおけるCMVの崩壊かあるいは 感染性核酸の分解 に基因する現象であろうと考えられ ている (都丸,1967b;高狼,1977).

本実験 に供試 した白色部は緑色部のクロロフィル含 量の約 1/20を持っていたが (Table1),斑入 りタバ コにおいて白色部の占める割合が高 くなればなる程生 育が悪 くなることか ら,白色部 は緑色部位か らの光合 成関連物質の転流に依存 して生存 しているものと考え

られる.

したがって 物質の 転流に伴って ウイルスも 白色部 へ移行 し, 蓄積 される可能性 もあり得るのでCMV の対単葉への移行について検討 した.その結果,着生 葉,切取葉のいずれにおいて もCMVの移行 は緑色 部か ら緑色部へよりも緑色部か ら白色部への方が2‑

3日早 く,最 も早い場合,着生葉では接種6日後,切取 葉では4日後であった(Table3).着生葉における接 種後6日目および切取葉における接種後4日目はそれ ぞれ接種葉の白色部のCMV濃度 が 緑色部のそれに 比べて急激 に高 くなる時期である(Fig.4).この 結 果 は感染後期 においては緑色部 か ら白色部 へCMV が移行 し,蓄積 される可能性 があることを 示 してい る.

ウイルスの細胞から細胞への移行はウイルス粒子の 状態で行なわれているのか核酸の状態で行なわれてい

るのか明 らかでない. しか し多 くの種類のウイルス雁 病植物で plasmodesmata内に存在するウイルス粒 子が報告 されており(Gibbs,1976),また本実験で も plasmodesmata内に存在するCMV様粒子 を 観察 しているので (Plate4‑2,3),粒子の状態 での 移行 もあり得 ると思われる.

CMV粒子はL'nviTroでネガテ ィブ染色 して 観 察 すれば直径30nmの球形を呈するが(Finchetall, 1967),組織切片中では20‑25mmと報告 されている (土居 ら,1965;MisawaandEhara,1966;Honda andMatsui,1968).したがって組織切片 においては CMV粒子 とリボソーム粒子の判別が困難な場合が多 く, 白色 および緑色葉肉細胞 におけるCMV粒子 の 存在状態を比較 した本実験で も明瞭な所見 は得 られな かった. しか し細胞質が比較的疎な部分 に観察 された 直径20‑24nmの粒子はその大 きさ,形か らCMV 粒子 と思われる.白色部および緑色部のいずれの葉肉 細胞 において も結晶状あるいは大きな集塊状のCMV 様粒子が見 られなかったので,CMV粒子 は主 として

リボソームと混在 した状態で細胞質内に存在 している と思われる.Hondaetat.(1974)はタバ コ (Xan‑

thi)か ら調整 したプロ トプラス トに CMV‑Yを 感 染 させたとき 細胞質 および 核内 にCMV粒子 を 観 察 している. しか し其組織切片 においては 細胞内 に CMV粒子の集塊は見 られなかったと報告 し,本実験 で得 られた所見 と一致 している.

CMVに感染 した白色部のウイルス濃度が緑色部の それよりも高 い原因は,一般 にウイルス接種前 に宿主 を暗処理 したり(BawdenandRoberts,1948), あ るいは宿主 にC0 2を除いた空気を与えることにより (Wiltshire,1956;Kimmins,1967)ウイルスに対す る感受性が高 まる現象 と同 じように主 として光合成能 の差 に基因する宿主組織のCMV感受性 の 差異 によ るものと考え られる.

要 約

タバ コ某組織におけるCMVの感染 ･増殖 と葉緑 体 との関係を明 らかにする目的で,斑入 り糞 にウイル スを接種 し,白色部 と緑色部 とにおけるウイルス増殖 の様相を比較検討 した.

I. CMVは白色部 において も緑色部 において も接 種後24時間 目に同時 に検出され,その濃度 は 時間 の 経過 と共 に平行的に高 まり, 5日目で最高 に達 したが その後急激 に低下 した. しか しその濃度 は白色部 にお いて常 に高 く,線色部の 1.7‑3.9倍であった.

2.斑入 り接種葉の白色部 と緑色部 とか ら調整 した CMV除去後の遠心上清のCMV感染力 に対する 阻 害作用 は 白色部上清 の 方 が 強 く, また 健 全 葉 の RNase活性 は白色部 において緑色部の 1.3倍 であっ

た .

3.緑色部か ら中肋 を 境 にした 白色部 へのCMV の移行 は着生葉で6日,切取葉で4日を要 し,緑色部 か ら緑色部への移行よりも1‑ 3日早かった,

4.電顕 によって観察 された白色 および緑色葉肉細 胞 におけるCMVの存在様式 は集塊状 または結晶状 ではな く リボソーム と混在 した状態であり,plastid または葉緑体,核, ミトコン ドリアなどの器官内には 見 られなかった.

5.以上 の 結果 か ら 白色,緑色両部位 に お け る CMV濃度差は主 として両組織の光合成能 に関連する ウイルス感受性の差異に基因 しているものと考え られ る.

文 献

Atokinson,P.H.and氏.E.F.Matthew5 1967 Distributionoftobaccomosaicvirusinsys‑ temicallyinfectedtobaccoleaves.VL'roLogy, 32:171‑173

Atokinson,P.H.and良.E.F.Matthews 1970 0mtheorlgln Ordark green tissuein to‑

baccoleavesinfectedwith tobacco mosaic virus.VE'rolo

g

y,40:344‑356

Bawden,F.C.andF.M.Roberts 1948 Pho‑

tosynthesisandpredisposition orplantsto infection with certain viruses.AT7Tl.aPPl. BL'o

l

.,35:4181428

Burk,L.G.,R.N.Stewart and H.Derman 1964 Histogenesisandgeneticsoraplastid‑

controlledchlorophyllvariegationintobacco.

Amer.Jour.Bot.,51:713‑724

土居養二 ･与良 清 ･明 日山秀文 1965キュウ リモ ザイクウイルス感染タバ コ菓細胞の電子顕微鏡観 察. 日植病報,30:264

Fancki,良.I.B. 1968 1mactivationorcucumber mosaicvirus(Qstrain) nucleoprotein by pancreaticribonuclease.VL'rolo

g

y,34:6941700 Finch,J.T.,A.KlugandM.H.V.vanRegen‑

mortel 1967 The structure or cucumber mosaicvirus.J.M.BL'ol.,24:303‑305 FultonR.W. 1951 Superinfection bystrains

oftobaccomosaicvirus.Phylopafhotogy,41:

5791592

Gibbs,A. 1976 Virusesandplasmodesmata.J〃

"lntercellular Communication in Plants:

StudiesonPlasmodesmata,†ed.byB.王.S.

GunningandA.W.Robards,Springer‑Verlag

斑入 り葉におけるCMV の増殖

Berlin,Heidelberg,New York,pp.1491164 Hatta,T.and R.E.F.Matthews 1974 The

sequence or early cytological changesin ChinesecabbageleafcellsfollowlngSyStem･

ic infection with turnlp yellow mosaic v

irus.Virolo

g

y,59:383‑396

Hatta.T.and R.E.F.Matthews 1976 Site ofcoatproteinaccumulationin turnlP ye1‑ 10w mosaicvirusinfectedcells.VL'rolo

g

y,73:

1‑16

tlirai,T.an dA.Hirai 1964 Tobacco mosaic virus:cytologicalevidenceofthesynthesis inthenucleus.ScL'etlCe,145:589‑591

Holmes,F.0. 1928 Accuracylnquantitative workwithtobaccomosaicvirus.BotaTl.Gal., 86:66‑81

Honda,Y.andC.Matsui 1968 Electron mi‑ croscopy ofintracellularmodiGcations of tobaccobymixedinfection with cucumber mosaicaridtobaccomosaicviruses.Phytopa‑

1hology,58:1230‑1235

Honda,Y.,C.Matsui,Y.OtsukiandI.Takebe 1974 Ultrastructureoftobacco protoplasts inoculated with cucumber mosaic virus. PhyTopathology,64:30‑34

Kimmins,W.C. 1967 Theeffectofdarkening onthesusceptibilityofFrenchbean to to‑

bacco necrosisvirus.Can.J.Bolany,45:

543‑553

Langenberg,W.G.and D.E.Schlegel 1967 Autoradiographywith125トlabelled antibod‑

iesasameansoH ocalising TMV antigens inplantcells.VL'rolo

g

y,32:167‑170

Mackiney,G. 1941 Absorption or lightby chlorophyllsolution.J.BL'oL.Chem.,140:

3151322

Matthews,R.E.F. 1973 Inductionofdisease byviruses,withspecialreferenceto turnlP yeuow mosaicvirus.ATln. Rev.PlaT7tPa‑

lhol.,ll:1471170

Misawa,T. 1973 HistologlCalan d cytologlCal observationsin plants followlng infection withcucumbermosaicvirus.Rev.PLat7tPro‑

lec.Res.,6:59‑74

Misawa,T.andY.Ehara 1966 Electron mi･ Croscopicobservation ofhostcellsinfected with cucumber mosaic virus.TohokuJ.

AgrL'C.Res.,16:159‑173

Mundry,K.W. 1963 Plantvirus‑hostcellrela‑

tions.Ann.Rev.Phytopathol.,1:173‑196

127 Ralph,R.K.,S.Bullivant and S.J.Wojcik

1971 Cytoplasmic membranes, a possible siteoftobacco mosaicvirusRNA replica‑

tion.VEroLo

g

y,43:713‑716

Reddi,K.K. 1967 Biochemi caleventswi thin the cellfollowlng infection with tobacco mosaicvirus.In "Biochemi cal Regulation in Diseased Plants orInjury

,

' ed.by T.

Hiraietal.,Phytopathol.Soc.Japan,pp.

79190

Scott,H.A. 1963 PurifiCation ofcucumber mosaicvirus.VLlrolo

g

y,20:1031106

Shalla,T.A.and A.Amici 1967 Thedistri‑ bution of viral an tigens in cellsinfected with tobacco mosaicvirusasrevealed by electronmicroscopy.Virolo

g

y,31:78‑91 Smi

t

h,S.H.and D.E.Schlegel 1965 The

incorporationorribonucleicacid precursors in healthy and virus‑infected plantcells. Virology,26:1801189

高橋 壮 1970呼吸.平井鴬造 ･鈴木直治共編 :感 染の生化学‑植物‑.農業技術協会,東京,330‑ 363貢

高浪洋一 1977 キュウ リモザイクウイルス構成成分 の諸性質並びにウイルスRNA生成 に関す る 研 究.九州大学学位論文

都丸敬一 1967a タバ コにおけるキュウ リモザイク ウイルスの濃度の消長 Ⅰ.頂葉におけるウイル ス濃度の推移.秦野たばこ試報,58:19126 都丸敬一 1967b タバ コにおけるキュウ リモザイク

ウイルスの濃度の消長 Ⅳ.フェノール抽出成分 における感染力の推移.秦野たばこ試報,58:41

‑44

Wiltshire,G･H. 1956 Theetrectofdarkening onthe susceptibilityorplantsto infection w

ithviruses I.Relationtochangesinsome organic acids in the French bean.｣〃仇 appt.BL'oL.,44:233‑248

Wood

,K.

R.and D.I.Barbara 1971 Virus multiplication and peroxidase activity in leavesofcucumber(CLJC〃mEssatL'vusL.)cul‑ tivars systemically infected with the W strain of cucumber mosaicvirus.PhysL'oL. Pl.Path.,I:78181

Zaitlin,M.,D.Spencer and P.R.Whitfeld 1967 Studieson the intracellular siteor tobaccomosaicvirusassembly.In"Biochem‑

icalRegulation in Diseased Plantsandln‑

Jury,

"

ed.by T.Hiraiela

L

.,Phytopathol. Soc.Japan,pp.9ト103

SummAry

Towardsabetterunderstandingoftherelationshipbetweenvirusmultiplication andchloroplast,Studieswereconductedonthe cucumbermosaicvirus(CMV)mul一 tiplication in white (W) and green (G) areas ofvariagated leavesoftobacco plants(NicottaTlatabac〟mcv. Samsun Nc).

1. The infectivity ofextracts from W andGwasfirstdetectedat24hours afterinoculationandincreasedwi th timealmostinparallelonbothareas,reached peaksat5daysandthendecreased. VirusconcentrationinW wasalwaysI.7‑3.9 timeshigherthanthatinG.

2. RNase activity in healthy leavesandinhibitory e打ectofCMV‑excluded‑

supernatant･solutionpreparedfrom theinoculatedleaveson CMV infectivity were higherinW thanin G.

3. Thevirusmovementfrom theinoculatedG tooppositeuninoculatedW was detected6and4daysafter inoculation inattachedand detached leaves,respec‑

tively. Thevirusmovementfrom G toG wasretarded1to3daysthanthatfrom GtoW.

4. Electron mi croscopicobservationofW andG from leaftissues4daysafter inoculation revealedthatCMV particles werenotintheform ofcrystallinearray orlargemassesbutscatteredwi thribosomesinthecytoplasm ofmesophylltissue. 5. From the aboveresults,thedifferencein CMV concentration between W andG isconsideredtobecausedmainlyby the diqerentialphotosynthetic ability whichaffectsthesensitivityofhosttissuestovirusinfectionandmultiplicatioǹ

Abbreviationsforfiguresofplates Ch chloroplast

CW cellwall D dictiosome

ER endoplasmicreticu]um G granum

L lamella M mitochomdrion

N nucleus

OG osmiophilicgranule

P plastid(defectivechloroplast) Pd plasmodesmatum

良 ribosome Va vacuolc Ve vesicle

ExplanationofPlate2

Fig.1.Avariegatedtobaccoplant(NL'cotiaflalabac〟mcv･SamsunNc)W:white,G:green.

Figs.2‑4.Sectionsshowingvarioustypesofplastids(defectivechloroplast)observedincy‑ toplasm ofwhitetissuefrom healthyvarlegatedtobaccoleaf.

Fig.2.Typicalform ofplastidswithmanyvesiclesandosmiOphilicgranulesinthecellof whitetissue. x5,500.

Fig.3.Plastidscontainingvesicles,incompleteprolamellabodyandlamella. ×8,600.

Fig.4.A partofacellcontainingplastidsandchloroplast. × 14,000.

Figs,1and2. SectionsshowJngmeSOPhyllcellsfrom varlegatedtobaccoleaves4daysafter CMV inoculation.

Fig.1. A partoracellinwhitetissue. Smallparticlesareseen abundantly inthe cyto‑

plasm. × 52,000.

Fig.2. A partofacellingreentissue.Noabnormality in the chloroplastisobserved.

× 84,000.

Fig.1. Cytoplasm ofa cellin green tissue.CMV particles,about24mm in diameter (arrows),areseeninsparseareaorthecytoplasm. × 210,000.

Figs.2and3. Partsofcellsinwhitetissue (Fig.2) and green tissue(Fig.3). Spherical particles(arrows)areseeninplasmodesmata･ × 105,000(Figl2), × 90,000(Fig.3).