2023 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of infection routes of microorganisms to seeds by pollinator insects and its adaptive significance.
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21K19285
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
横山 潤 山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物 / 種子 / 内生微生物 / 送粉昆虫 / 感染経路 / 垂直感染 / 水平感染 / 繁殖様式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物には内生微生物が多数存在し、植物の成長促進やストレス耐性付与に関わる共生生物として重要である。種子にも微生物が存在しており、作物では成長促進、病害抵抗性などの観点から研究されているが、野生植物における研究例は少ない。これらの微生物が野生植物の生存率や適応度の変化に関わるとすると、種子の微生物相の調査が必要になる。種子に感染する微生物は、親個体からの垂直感染の他、送粉昆虫による水平感染が予測されるが、この可能性は検証されていない。送粉動物が生存率や適応度の変化に関わる微生物を種子に感染させているなら、送粉昆虫の植物の生殖に果たす役割の考え方に新しい軸を加える重要な発見となる。そこで本研究では、開放花と閉鎖花の別のある一年生植物を研究対象として、野生植物における種子感染性微生物相を調査し、それらの適応度への影響を検討するとともに、野生植物の種子に感染する新たな微生物をリクルートする仕組みとして、送粉動物を介した花からの感染経路を検証する。
これまで、対象植物であるコナギとヤハズソウについて、種子からの培養可能微生物（バクテリア・真菌類）の単離・分子同定を継続し、Burkholderia, Pseudomonas, Rahnellaの一部の種のような、植物の成育に正の影響を与える可能性のある微生物が単離された。一方送粉昆虫から単離した培養株にはMicrobacterium, Pseudomonasなど対象植物の種子から得られた属のバクテリアが単離され、送粉昆虫による伝搬の可能性を示唆した。メタゲノム解析のデータからは、単離株の同定結果から得られなかった菌も多く同定され、植物体から種子への感染の過程で、内生微生物の選別がある可能性が示唆された。種子からの育成と感染実験を行ったが、感染実験によって発芽が促進されたりするなどの効果は得られなかった。
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