Mechanisms of antibiotics biosynthesis in plant-protecting bacteria

• Project/Area Number: 17K08176
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Environmental agriculture(including landscape science)
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Nobutaka Someya 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (60360575)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 生物防除 / 抗菌物質 / 生合成能 / 包括制御 / Pseudomonas / 二次代謝物制御 / 植物保護細菌 / シグナル / 増強 / 病害防除 / 生物農薬

Outline of Final Research Achievements

We collected antibiotics-producing fluorescent pseudomonads isolates from phytospheres in Japan. We analyzed the role of specific antibiotics in multiple antibiotics-producing pseudomonads isolates. Production of antibiotics including 2,4-diacetylphloroglucinol by plant-protecting pseudomonads were enhanced by specific-gene deficient mutants. These phenomena was controlled under the control of small RNA regulation. Enhancement of antibiotic production play an important role in biological control of plant diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物機能を利用した植物病害の防除法、生物防除は農業において化学殺菌剤の使用量低減に貢献する。自然界において、細菌は抗菌性二次代謝産物、いわゆる抗生物質を産生して周辺の微生物と競合しながら生活している。本成果は、植物病原体に対して阻害効果を有する複数の抗生物質産生能を保有する細菌において、その産生能を増強させるメカニズム解明を行った。本成果は生物農薬候補となる野生株の細菌の能力をさらに高める可能性がある。

Research Products

• [Journal Article] Diversity of Antibiotic Biosynthesis Gene-possessing Rhizospheric Fluorescent Pseudomonads in Japan and Their Biocontrol Efficacy (2020)
  • Author(s): Someya Nobutaka、Kubota Masaharu、Takeuchi Kasumi、Unno Yusuke、Sakuraoka Ryohei、Morohoshi Tomohiro
  • Journal Title: Microbes and Environments Volume: 35 Issue: 2 Pages: n/a
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME19155
  • NAID: 130007829092
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Pseudomonas chlororaphis - 色づく植物保護細菌 (2019)
  • Author(s): 染谷信孝・諸星知広
  • Journal Title: 土と微生物 Volume: 73 Pages: 24-33
  • NAID: 130007636568
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pseudomonas chlororaphis-色づく植物保護細菌 (2019)
  • Author(s): 染谷信孝・諸星知広
  • Journal Title: 土と微生物 Volume: 73 Pages: 24-33
  • NAID: 130007636568
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pseudomonas protegens - 植物の守護者と命名された細菌 (2017)
  • Author(s): 染谷信孝・諸星知広・竹内香純
  • Journal Title: 土と微生物 Volume: 71 Pages: 37-43
  • NAID: 130006188823
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Pseudomonas属植物保護細菌における二次代謝産物産生能間調節機構 (2020)
  • Author(s): 染谷信孝, 竹内香純, 諸星知広
  • Organizer: 日本微生物生態学会第33回大会
• [Presentation] 土壌細菌Pseudomonas chlororaphisの亜種間比較ゲノム解析 (2020)
  • Author(s): 染谷信孝, 諸星知広
  • Organizer: 日本土壌微生物学会2019年度大会
• [Presentation] 「植物の守り菌」－日本産Pseudomonas protegensの探索と機能解析 (2017)
  • Author(s): 染谷信孝・諸星知広・久勝順平・海野佑介・窪田昌春・竹内香純
  • Organizer: 環境微生物系学会合同大会
• [Presentation] 植物保護効果を有するPseudomonas属細菌による抗菌物質生産制御機構の解析 (2017)
  • Author(s): 久勝順平・染谷信孝・竹内香純・諸星知広
  • Organizer: 第69回日本生物工学会年次大会