植物性乳酸菌の自然界における動態解析と乳酸菌定着植物での病害抑制現象の基盤解明
| Project/Area Number |
19K22300
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 英樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (10204885)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 植物性乳酸菌 / 環境微生物 / 植物免疫 / 植物病害防除 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、緑色蛍光タンパク質遺伝子を形質転換した植物性乳酸菌を作出し、植物の茎葉、動物の糞便、その糞便を混和した培土で植物栽培した植物における乳酸菌の存在を検出するとともに、乳酸菌が定着している植物における病害抵抗性誘導と植物免疫システムの活性化を評価する。乳酸菌が、ヒトや家畜動物の腸管免疫免疫力を向上させることは広く認知されている。しかし植物に対しては、作物栽培における微生物農薬として実用化されているものの、病害抑制のメカニズムの理解は十分ではない。本研究により、乳酸菌が定着した植物における植物免疫システムの活性化の解析は、乳酸菌の病害抑制メカニズムの解明と、病害防除への応用に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では自然界に生息する微生物の中で植物性乳酸菌に注目し、植物性乳酸菌の環境中における循環と、植物性乳酸菌が植物にどのような関係を持っているのかを、植物の病害抑制効果の視点から明らかするにことを目的としている。植物性乳酸菌は動物の自然免疫システムを活性化させて、ヒトや家畜の健康に寄与することが知られているが、その植物性乳酸菌の由来については十分な理解がなされていない。また、植物の茎葉には、植物性乳酸菌が定着しているが、自然界における植物に対する植物性乳酸菌の役割についての理解は不十分である。植物性乳酸菌の環境中における動態と、植物に対する病害抑制効果を評価することにより、環境中における植物性乳酸菌と植物・動物との相互関係を包括的理解しようとするものであり、植物の病害防除への応用も期待される。本年度は、植物性堆肥から乳酸菌を単離し、難防除トマト青枯病に対する病害抑制効果の検討を予定した。研究室にて作成した落葉堆肥を滅菌蒸留水に懸濁し、ミラクロスで濾過後、得られた濾液を乳酸菌選抜培地で培養し、植物性乳酸菌候補となるコロニーを単離した。同菌の分類同定と、トマト青枯病抑制効果について解析を進めてたが、コロナ禍の影響により十分な実験時間が確保できなかったため、次年度にはそれらの解析を早急に実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の影響により十分な実験時間が確保できなかったため、落葉堆肥から単離した植物性乳酸菌候補株を得たが、その同定と植物体への定着およびトマト青枯病抑制効果の解析には至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
落葉堆肥から単離した植物性乳酸菌候補株について、16SrDNA遺伝子の塩基配列などの指標を用いて菌株を同定するとともに、イネ植物体内における同植物性乳酸菌株の定着や移行や、同菌株処理によるトマト青枯病の抑制評価を早急に実施する。
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Ligilactobacillus salivarius Strains Isolated From the Porcine Gut Modulate Innate Immune Responses in Epithelial Cells and Improve Protection Against Intestinal Viral-Bacterial Superinfection2021
Author(s)
Yuhki Indo, Shugo Kitahara, Mikado Tomokiyo, Shota Araki, Md Aminul Islam, Binghui Zhou, Leonardo Albarracin, Ayako Miyazaki, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Tomonori Nochi, Takato Takenouchi, Hirohide Uenishi, Hisashi Aso, Hideki Takahashi, Shoichiro Kurata, Julio Villena, Haruki Kitazawa
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Journal Title
Front Immunol
Volume: 12
Pages: 652923-652923
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Exopolysaccharides from Streptococcus thermophilus ST538 modulate the antiviral innate immune response in porcine intestinal epitheliocytes.2020
Author(s)
Mizuno H, Tomotsune K, Islam MA, Funabashi R, Albarracin L, Ikeda-Ohtsubo W, Aso H, Takahashi H, Kimura K, Villena J, Sasaki Y and Kitazawa H
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Journal Title
Frontiers in Microbiology
Volume: 11
Pages: 894-894
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Lipoteichoic acid is involved in the ability of the immunobiotic strain Lactobacillus plantarum CRL1506 to modulate the intestinal antiviral innate immunity triggered by TLR3 activation.2020
Author(s)
Hiroya Mizuno, Lorena Arce, Kae Tomotsune, Leonardo Albarracin, Ryutaro Funabashi, Daniela Vera, Md. Aminul Islam, Maria Guadalupe Vizoso-Pinto, Hideki Takahashi, Yasuko Sasaki, Haruki Kitazawa and Julio Villena
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Journal Title
Frontiers in Immunology
Volume: 11
Pages: 571-571
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Evaluation of fat accumulation and adipokine production during the long-term adipogenic differentiation of porcine intramuscular preadipocytes and study of the influence of immunobiotics.2020
Author(s)
Tada, A., Kober, A.H., Islam, M.A., Igata, M., Takagi, M., Suzuki, M., Aso, H., Ikeda-Ohtsubo, W., Yoda, K., Miyazawa, K., He, F., Takahashi, H., Villena, J. and Kitazawa, H.
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Journal Title
Cells
Volume: 9
Issue: 7
Pages: 1715-1715
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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