2019 Fiscal Year Research-status Report
大気水素が紡ぐ植物と放線菌の未知の共生関係の解明と病害防除能力に与える影響
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18K14470
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
菅野 学 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10462847)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 共生微生物 / 植物 / 生物間相互作用 / 水素 / 微生物生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、放線菌と植物や他微生物との間の生物間相互作用に大気水素の取り込みが関与する可能性を検証し、放線菌の生態と潜在的な病害防除ポテンシャルに関する基盤的知見を獲得することを目的とする。実施２年目にあたる当該年度は以下の研究を行った。
1. 大気水素酸化が放線菌と植物の共生関係に与える影響の解析： イネの発芽種子にStreptomyces属放線菌OS2C株の野生株と破壊株を接種して無菌土耕栽培を行った。接種約４週間後の植物体を液体窒素で凍結して回収した。この試料を用いて、植物の地上部及び地下部からトータルRNAの抽出方法の予備検討を実施し、手法の最適化を行った。次年度に、植物体内及び植物表面における高親和性水素酸化酵素遺伝子や他遺伝子のゲノムワイドなRNA解析を行い、網羅的発現情報の収集を計画する。
2. 大気水素酸化が放線菌の他微生物に対する拮抗作用に与える影響の検討： キュウリつる割れ病菌として知られる糸状菌Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinumに対する拮抗作用を平板プレート上の対峙培養により試験した。昨年度に獲得した高親和性水素酸化放線菌株やOS2C株の遺伝子破壊株を評価した結果、全ての株で明瞭な拮抗能は確認されなかった。水素酸化能が放線菌の病害防除能に与える影響を明らかとするためには、植物病原糸状菌と高親和性水素酸化放線菌の試験組み合わせをさらに増やして引き続き検証を進めることが望まれる。
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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
昨年度に準備した研究素材・情報・経験を活用して、研究計画の見直しなど柔軟な対応を行いながら、「植物接種試験」「RNA実験」「対峙培養試験」といった異なる実験を同時並行的に推進した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、大気水素を利用する放線菌の生理生態の理解を深めることを目指し、野生株と遺伝子破壊株の比較トランスクリプトーム解析や、16S rRNA遺伝子及び高親和性水素酸化酵素遺伝子を対象とした野外植物のコミュニティ解析に取組むことを計画する。引き続き本研究課題にかかる実験に専念するとともに、雑誌論文および学会での成果発表を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究計画の見直しにより、昨年度に一部の解析を実施しなかったためである。また、外注分析費１件は年度を跨いで翌春の納入、支払いとなっているために当該年度の実支出額に反映されていない。実際の次年度使用額は10万円程度と少額である。
（使用計画）次年度使用額は、当初の予定通り、実験試薬やガスボンベ等の消耗品費、シーケンス委託費に使用する。また、微生物コミュニティのデータ解析に用いるソフトウェアの購入を検討する。研究の進展状況に応じて柔軟に使用し、次年度中に全額を使用予定である。
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