New breeding strategy using interaction between plants and endosphere bacteria

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05982
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: Osaka Kyoiku University
• Principal Investigator: Suzuki Go 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (10314444)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: マイクロバイオーム / エンドファイト / イネ / Endosphere

Outline of Final Research Achievements

In this study, we used next-generation sequencing to understand the microbiome in the root tissues that affect the growth of rice and tomato. We also visualized the localization of the bacteria in the root tissues by bacterial FISH analysis. Furthermore, we tried to establish a PCR analysis platform to identify genetic factors that incorporate endophytes into the plants. We comprehensively analyzed the Japanese rice endosphere microbiome data using statistical analysis and compared the results with the Malaysian data. This research paper has been published as the result of international collaborative research with Malaysian collaborators.

Free Research Field

植物分子育種学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学述的には、本研究成果によって植物と共生菌の相互作用を包括的に理解することができ、イネにおいてはマレーシアと日本で地域が違うなかでの根組織内バクテリアの共通性などを明らかにしたことが意義深い。また、PCRを用いてバクテリア量を決定する手法を確立し、遺伝学的解析を行うための基礎を築くことができた。社会的意義としては、今後の次世代型持続的農業のためにエンドファイトを最大限利用できるイネの育成に向けて
第一歩を踏み出すことができ、またトマト栽培におけるコンパニオンプランツの役割をエンドファイトの面から理解することで、新しい持続的農業へ寄与できる可能性を示した。