2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the cell functions depending on rare earth elements in the C1 microorganisms and its application to plant growth promoting system
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17H03949
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
中川 智行 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (70318179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メチロバクテリウム属 / レアアース / Bradyrhizobium属 / 多糖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、昨年獲得した75株のメチロバクテリウム属細菌の遺伝系統解析を行った。その結果、レアアース（REE）でコロニー系が増大する15株は特に一つのクラスターを形成せず、メチロバクテリウム属およびメチロルブラム属に広く分布した。つまり、REE依存的にコロニーを増大させる菌株は自然界に広く存在することを示すことができた。次に、REE依存的にコロニーが増大するC1微生物M. zatmanii GM97株の解析を中心に行った。まず、GM97株の全ゲノム配列を明らかにした。そのゲノム情報を用いて、GM97株のSmに対する細胞応答をrRNA seqを用いて解析することを試みたが、RNAの調製がスムーズにできず、残念ながら、本実験項目は来年度に持ち越しとなった。
また、シロイヌナズナを用いて、その成長を促進させる能力を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌のスクリーニング方法を確立した。寒天培地上でメチロバクテリウム属細菌を塗布した種子を発芽させ、塗布しないものと比べてシロイヌナズナの生育が良いものをピックアップした。残念ながらGM97株は生育促進能力を持ち合わせていなかったが、いくつかの候補株を見出すことができた。その評価は来年度に行うこととする。
一方、ダイズ等の根粒作物の生育に欠かせない根粒菌Bradyrhizobium属細菌のREE応答について解析し、昨年までBradyrhizobium属細菌がREE依存的メタノール代謝を行うことを示してきたが、本年度はBradyrhizobium属細菌がREEに応答して菌体外に多糖を生産することを示した。菌体外に生産される多糖は、REE依存的に生産され、分子量的に2タイプの菌体外多糖が生産されていた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度、M. zatmanii GM97株のREE応答を観察するためにRNA seqを試みる予定であったが、RNAの調整がスムーズに行かず、来年度に持ち越しとなった。また、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌のスクリーニングを試みたものの、優秀なメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌細菌株を獲得できていなが、その候補株をいくつか獲得することはできたので、来年度、その評価を行う予定である。そのため、やや遅れているという評価が妥当と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れているM. zatmanii GM97株のREE応答を観察するRNA seqを実行し、本株のREE応答の分子機構の解明を目指す。また、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌を獲得し、実際にその成長促進の分子メカニズムを明らかとしていく。現在のところ、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌の候補株を持ち合わせているため、実際、その能力を持つ菌株を選抜し、実際にシロイヌナズナとの相互関係を明らかにしていく。
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