Establishment of a foundation for controlling plant bacterial diseases using the type 6 secretion system of plant foliar bacteria

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05592
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39040:Plant protection science-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: Furutani Ayako 茨城大学, 遺伝子実験施設, 助教 (30570270)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 6型分泌系 / 葉面細菌 / 植物細菌病 / 病害防除

Outline of Final Research Achievements

The objective of this research is to establish a foundation for controlling plant bacterial diseases using the type 6 secretion system of plant foliar bacteria. Bacteria that inhibit the growth of phytopathogenic bacteria (the causal agent of bacterial black rot and bacterial black spot of Brassica) and suppress disease caused by these bacteria were selected from the leaves of healthy, organically grown Brassica plants. DNA analysis revealed that the bacterium possess two sets of genes that were presumed to be involved in the construction of a type 6 secretion system. Furthermore, analysis using mutant strains of the bacterium showed that at least one of the two secretion systems plays a role in suppressing the growth of the pathogenic bacteria.

Free Research Field

植物病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物細菌病害の防除は主に銅剤や抗生物質が用いられている。しかし、それらの多用による耐性菌の発生や環境微生物への影響が懸念される。農林水産省が策定した「みどりの食料システム戦略」では、環境負荷の低減と持続的な農業生産の確保のため、2050年までに化学農薬使用量（リスク換算）を50％低減する目標を設定している。本研究により、葉面細菌の6型分泌系という生物機能を利用した植物の細菌病害防除の可能性が示唆された。化学薬剤による防除体系を補助する技術として期待されるが、複雑な生物間相互作用のある農業現場でも植物病害防除に細菌の6型分泌系という生物機能を利用できるかについては今後のさらなる検証が必要である。