エンドファイトと土着微生物との共生系を利用すると安定して土壌病害を抑制できる
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21H02191
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
成澤 才彦 茨城大学, 農学部, 教授 (90431650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂上 伸生 茨城大学, 農学部, 准教授 (00564709)
晝間 敬 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20714504)
清水 将文 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (60378320)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
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| Keywords | エンドファイト / 土着微生物 / 共生 / 土壌病害防除 |
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| Outline of Research at the Start |
植物に内生する根部エンドファイト(DSE) と土着微生物との共生系により圃場でも安定して土壌病害を抑制出来る新技術を提案する。まず環境中などからDSEと相互作用を示す有用なバクテリアを釣餌し、土壌病害に対して安定して抑制効果を示すDSE－バクテリア共生系を選抜する。次に共生や病害抑制など植物-DSE-バクテリア間の相互作用メカニズムを解明する。さらに、野外で植物の病害防除に最適な同共生系をコアとした土着微生物叢を把握することで実用化の基盤技術を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. DSE-バクテリア間相互作用の解明と育苗への利用：今までに獲得されたDSE親和性バクテリアの利用方法を確立するため、DSE+バクテリア、および対照区で植物生育試験を行い、候補となっているバクテリアとDSEの組み合わせの中で、DSEの有効性を強化するDSE-バクテリア共生系を選抜した。なお、親和性バクテリアの接種時期に２条件、すなわち１）DSE接種１週間後に親和性バクテリアを接種、および２）DSEと同時接種を設定した。その結果、１）の条件では、植物生育に差は認められなかったが、２）の条件である供接種をすることで、対照区に比較して植物の生育が有意に促進され、育苗時にはDSEと親和性バクテリアの供接種が有効であることが示された。
2. DSE-バクテリア共生系の共生および病害抑制機構の解析：ストレス条件下のV. simplex Y34接種区において、セスキテルペン生合成に関する遺伝子が高発現していた。セスキテルペンはストレス耐性向上に関与していることが知られているため、V. simplex Y34によるストレス耐性付与のメカニズム解明に繋がると考えられた。
3. DSE-バクテリア共生系を利用した圃場での環境微生物叢の制御と病害抑制効果の検討：根圏土壌のOTU構成を非計量多次元尺度構成法にて解析したところ、昨年度に引き続き、菌類叢はDSEが優占することによる影響が示された。特に、Colletotrichum属菌，Plectosphaerella cucumerina，Acremonium nepalenseなどは、DSE処理により増加し、一方、Dipodascus geotrichum，Roussoella neopustulansなどは減少した。また、細菌叢でも菌類叢ほどではないが、Enterobacteriaceaeなど増加するグループも認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1において親和性バクテリアは供接種することが有効であることが明らかとなり、3と連動してその有効性を現在、圃場試験で検証している。2のメカニズムは全体像の解明には至っていないが、候補となる遺伝子が見つかってきており、今後の進展が期待出来る。なお、3に関しては、異なる環境条件でのデータ蓄積が必要であり、最終年である今年度のデータ取得を待ち、総合的な考察を行う予定である。以上より、おおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しい微生物資材の開発を目的として、上述にもあるように1と3を連動させ、圃場での効果を検証している。病害抑制に関わる多くのデータを得るため、トマトに限定せず、他植物にもDSE+親和性バクテリアを処理して、その効果を検証する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
