2016 Fiscal Year Research-status Report
バチルス属菌由来の環状リポペプチドによるシロイヌナズナの病害抵抗性制御機構の解明
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16K07628
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
横田 健治 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (80349810)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門田 有希 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (30646089)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 病害抵抗性誘導 / 環状リポペプチド / シロイヌナズナ / Bacillus |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Bacillus属細菌が生産分泌する環状リポペプチドは、本菌を利用した植物病害の生物防除において重要であることが報告されている。環状リポペプチドは植物病原菌を含む真菌及び細菌類に対して広範な抗菌活性を示すことから、環状リポペプチド生産性Bacillus属細菌の植物病害抑制メカニズムは、環状リポペプチドの植物病原菌に対する抗菌活性に依存するものと予想されてきた。しかし、Fusarium属を病原菌とする土壌病害に対して、精製した環状リポペプチドの土壌処理では、顕著な病害抑制効果は確認できるものの、土壌中の病原性糸状菌密度は低下させることはなかった。この事は、環状リポペプチドが宿主植物の病害抵抗性を誘導することを強く示唆した。さらに、環状リポペプチドの土壌処理濃度を高めると、宿主植物の生育量に変化をもたらすことなく、病害抑制効果が消失する現象を見出し、環状リポペプチドによる宿主植物の病害抵抗性誘導では、既知の病害抵抗性誘導剤とは異なる応答機構が植物に潜在していることが予想された。そこで本年度は、シロイヌナズナを宿主植物として、環状リポペプチドの抗菌活性非依存的な病害抑制効果を検証した。シロイヌナズナを水耕栽培し、水耕液へ精製した環状リポペプチドを添加して根部処理した。一方、本葉にアブラナ科野菜黒斑細菌病病原性細菌を接種することで、環状リポペプチドの根部処理による抗菌活性非依存的な葉面細菌病の抑制効果を評価した。その結果、surfactinでは4～16mμM、iturinでは0.5～2μMの処理濃度において、顕著な病害抑制効果が認められた。また、surfactinでは32μM、iturinでは4μM以上の処理濃度で病害抑制効果が消失した。これらの結果は両環状リポペプチドはシロイヌナズナの病害抵抗性を誘導し、さらに一定以上の処理濃度では、その病害抑制効果が消失することを明らかにした。
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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
申請時に記載した研究計画通りに成果を挙げることができ、その成果を国際学会で発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書の記載内容に準じ、surfactin及びiturinの両環状リポペプチドの処理に対するシロイヌナズナの応答反応を精査する。両環状リポペプチドの処理は、病害抑制効果における適正濃度及び病害抑制効果が消失する過剰処理濃度と設定し、次世代シーケンサを利用したRNA seqにより、mRNAの転写量を比較することで、候補遺伝子を特定する。そして、候補遺伝子を対象にリアルタイムPCRによるmRNA転写量を精査し、併せてシロイヌナズナの変異株を購入して、病害抑制効果を指標としたシロイヌナズナの応答メカニズムを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
所属機関の事情により、次年度に植物育成装置の購入が必要となったため、今年度の実験にかかった費用を別予算から充当し、次年度へ繰り越す様に手配した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、前年度の繰越額と併せて、新規に植物育成装置を購入する予定である。
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