2023 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of interactions between cultivated sweetpotato species and symbiotic micro-organisms mediated by sugar compounds
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22K06078
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹本 愛子 (田中愛子) 名古屋大学, 生命農学研究科, 研究員 (90464148)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 共生 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サツマイモゲノムには、病原性アグロバクテリウム由来のアグロシノピン合成酵素遺伝子の配列が見つかっている。糖類化合物であるアグロシノピンは、特定の 微生物によってのみ分解・資化される。このことから、サツマイモは本遺伝子を維持することによって土壌中の有用微生物との相互作用を促進し、悪条件での生長を可能にしていると推定された。本研究では、 サツマイモ野生種および栽培種のIbACSによる生合成産物を分解・資化する微生物群を明らかにすること、ま た、その微生物がサツマイモ栽培種の生長に与える影響とそのメカニズムを分子レベルで明らかにすることを目指す。
IbACS遺伝子のサツマイモにおける機能を明らかにするため、CRISPR/CAS9法により、サツマイモ品種花らんまんのIbACS遺伝子変異体を作出している。変異個体 は、野生型個体と比較し、新鮮重が顕著に低下する。変異個体の生育の低下の原因を明らかにするため、野生型個体、変異個体それぞれの根組織から、細胞分画により細菌細胞層を分離し、メタゲノムDNAを得た。根組織からの細菌細胞層の分離には改良法を確立し、数グラムの組織からの細菌細胞の分離に成功した。細菌細胞から、全メタゲノムを抽出し、NextSeq1000を用いて、野生型個体と変異個体それぞれ全メタゲノムDNAのアセンブリの結果、 それぞれコンティグを得た。これらをさらに同一微生物由来と推定される配列群にグループ化し、50の野生型個体根圏由来の分別ゲノムと、21の変異個体根圏由来の分別ゲノムが得られた。これらを既知の微生物ゲノムを含めた系統樹により比較したところ、野生型の６ゲノムが新奇の系統グループを形成し、また、別のPantoea属に近縁の４ゲノムが野生型にのみ特徴的なグループとして見出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、メタゲノム解析の結果、サツマイモのACS変異個体の根圏に欠失した微生物種が明らかとなった。次年度にこれら微生物種を分離するため、各種分離培養条件の検討にすでに取り掛かっているため、次年度中にサツマイモの成長促進に直接関与する微生物種の特定は可能と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度候補となった微生物種を分離培養し、サツマイモの成長へ直接関与する微生物を特定する。
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| Causes of Carryover |
使用を予定していた抗生物質が入手不可になったため、別の代替品を購入し、差額が生じた。
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