2021 Fiscal Year Research-status Report
Activation of microbial dormant secondary metabolism by plant hormones
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21K19081
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木谷 茂 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 准教授 (10379117)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 放線菌 / 植物ホルモン / 化学コミュニケーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物と植物の間には、多様な化学コミュニケーションが予想されるが、その多くは解明されていない。この化学コミュニケーションに関与する化学シグナルを同定できれば、植物または微生物の潜在能力を有効活用でき、植物の生長制御や微生物資源への新たなアクセスなどが可能になると考えられる。
放線菌は、有用生理活性物質を二次代謝産物とする微生物である。研究代表者は、二次代謝を調節する放線菌シグナル分子が根寄生植物種子の発芽を抑制する現象を見出した。そこで、放線菌のシグナル物質が植物生理活性を示すなら、植物ホルモンも放線菌の二次代謝を調節できるのではないかと仮定した。本研究では、植物ホルモンに代謝応答する放線菌種を同定し、その分子機構を解明、植物-微生物間の新たな化学コミュニケーションを明示することを目的としている。本年度は、植物ホルモンの培地添加に応答して、代謝物プロファイルが変動する放線菌種を同定することを目指した。また、本研究では、植物内生放線菌を、植物ホルモンへの代謝応答を期待して主として用いた。植物内生放線菌を、複数の植物ホルモンを添加した培地にて液体培養し、n-ブタノールにて抽出、DMSO溶解物を逆相HPLCにて解析した。その結果、数種の植物内生放線菌にて、植物ホルモンの培地添加に応答して代謝物プロファイルが変動する現象を見出した。しかし、当該放線菌を用いて培養のスケールアップを図ったが、代謝物プロファイルの変動は観察されなくなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
植物ホルモンに代謝応答する放線菌を試験管レベルでの培養にて見出したが、その再現性をフラスコレベルでの培養にて確認していない。加えて、いずれの植物ホルモンが植物内生放線菌の二次代謝に影響を与えるかを明らかにしていない。この状況を鑑みて、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
いくつかの植物内生放線菌にて植物ホルモンに代謝応答する現象が観察されたことから、その応答物質を単離精製し、その化学構造を同定する。また、当該放線菌のゲノムDNA解析から、応答物質の生合成遺伝子を探索、植物ホルモン応答機構を解明する情報を得る。
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| Causes of Carryover |
植物ホルモン応答性放線菌の特定に時間を要していることに加え、その培養スケールアップも順調には進んでおらず、購入予定であった実験消耗品費などの購入を一部、見送った。したがって、未使用額が生じた。次年度は、このスケールアップ実験に焦点を当てて研究を実施する予定であり、未使用額はこの実験に必要な消耗品費に充当する予定である。
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