2022 Fiscal Year Final Research Report
Why can endophytic commensal bacteria colonize plants by evading the host immunity mechanism?
Project/Area Number |
20K20572
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 章 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 上級研究員 (80520486)
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Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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Keywords | ブドウ根頭がんしゅ病 / バイオコントロール / 微生物農薬 / 片利共生微生物 / 共生 / 寄生 / Rhizobium属細菌 / 植物微生物相互作用 |
Outline of Final Research Achievements |
Grapevine crown gall disease is caused by Allorhizobium vitis and can be suppressed by A. vitis VAT03-1 and ARK-1. Using these antagonist bacteria as materials, we aimed to elucidate the mechanism by which commencal bacteria establish mutualistic interaction with host plants to provide a basis for the proper utilization of biocontrol agents. This study showed that plants exude carbon produced by photosynthesis from their roots and deliver it to the soil, and the bacteria grow and colonize plant roots by using plant-derived carbon sources and inorganic substances around the roots. The bacteria then return soil nutrients to their hosts from a spontaneously dead population. The results also suggest that the immune priming effect of the colonized bacteria in the host plant may contribute to some extent to disease suppression.
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Free Research Field |
植物病理学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
菌根菌は土壌から無機成分を吸収して宿主に供給し、その代わりに光合成産物を得る相利共生糸状菌である。植物根圏に定着する細菌は、一般に植物由来の炭素源を得るのみの片利共生微生物と認識されるが、一定条件下において、菌根菌よりは極めて範囲ではあるが、根周辺から無機成分を集めて供給し、その生長を促進する相利共生の側面を持つことが示唆された。1対1のシンプルな解析系でこそ得られた知見と考えている。根に集積した細菌には、病原菌に拮抗活性を持つものや、植物の免疫応答を強めるものがあることから、植物-微生物の相互作用を制御することで、作物の生長制御や病害抑制といった農業利用への展開が期待される。
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