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2011 Fiscal Year Annual Research Report

植物に共生するメタノール資化性細菌の多様性と共生機構の解明

Research Project

Project/Area Number 23688012
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

谷 明生  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (00335621)

KeywordsMethylobacterium属細菌 / methanol / stomata / growth promotion
Research Abstract

本研究は、植物に多く共生しその生育を促進するMethylobacterium属細菌について、
(1)数多く収集した新種菌について系統分類を行う。
(2)植物生育促進作用に関わる分子メカニズムを解明する。
(3)本属細菌の植物体内での生態を明らかにする。ことを目的としている。
(1)についてはMALDI-TOF/MSを用いた菌体総タンパク質の質量分析スペクトルパターンの詳細な解析により、15-20種の新種株が得られており、生化学的特徴の解析を済ませた。新種提唱のためには脂肪酸分析、キノン分析が最近義務づけられたため、順次行い、DNA-DNA hybridizationを行う予定である。(2)について、シデロフォア合成遺伝子の破壊株を作成し、鉄の非存在下で生育が弱まること、野生株の培養液やFeC13溶液を加えると生育することを確認した。野生株の培養液からシデロフォアの精製を行っており、構造解析に移る段階である。本属細菌からのシデロフォアの報告はこれまでなく、新しい化合物の提唱が可能である。(3)について、本属細菌由来の「ある物質」PQQが植物の気孔を開くことを発見している。この効果は、(i)多くの植物でも同様に起こること(ii)気孔が開く濃度範囲が比較的狭く、与えすぎると逆に閉じること(iii)植物培養細胞に与えると活性酸素の生成が抑制されるが、濃度が高いと亢進すること(iv)植物において細菌の鞭毛タンパク質を認識して気孔を閉じるシグナル伝達経路に関わる遺伝子の欠損株植物体では気孔が開かない(v)気孔を閉じるシグナルである光(暗所)及びアブシジン酸にはPQQが拮抗しないこと、を確認している。以上から、PQQにより気孔が開くことが、本属細菌が敵として見なされていないことを示す分子レベルでの証拠となり、本属細菌が植物上で優占化可能な理由である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

つい最近、本属細菌が持つメタノール脱水素酵素の中に、これまで知られていたカルシウム依存性のものだけでなく、ランタン(La)依存性のものがあることが論文として報告された。本属細菌が植物由来のメタノールを酸化する酵素に希土類元素が関わることが想定され、本属細菌と植物との関係を考えるにあたり避けて通れないポイントとなった。共同研究で論文化を図っている。このように当初の計画とは少々方針が異なったことも手がけ始めているため計画通りはないが、重要な新しいポイントを加え、本来の目的である相互作用の分子メカニズムを明らかにしていきたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

概ね順調であり、大きな変更はないが、気孔を開く活性はこれまで全く報告がなく、慎重に実験事実を積み上げてインパクトの高い報告としてまとめたいと考えている。

  • Research Products

    (31 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (19 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Isolation and characterization of a strain of Kluyvera georgiana with the potential for acrylamide biodegradation2012

    • Author(s)
      Thanyacharoen, U., Tani, A., Charoenpanich, J.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Science and Health A

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Practical application of methanol-mediated mutualistic symbiosis between Methylobacterium species and a roof greening moss, Racomitrium japonicum2012

    • Author(s)
      Tani, A., Takai, Y., Suzukawa, I., Akita, M., Murase, H., Kimbara, K.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel quadripartite dsRNA virus isolated from a phytopathogenic filamento fungus, Rosellinia necatrix2012

    • Author(s)
      Lin, YH., Chiba, S., Tani, A., Kondo, H., Sasaki, A., Kanematsu, S., Suzuki, N.
    • Journal Title

      Virology

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mangrove sediment, a new source of potential biosurfactant-produci ng bacteria2012

    • Author(s)
      Saimmai, A., Tani, A., Sobhon, V., Maneerat, S.
    • Journal Title

      Annals of Microbiology

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Culturable bacteria in hydroponic cultures of moss Racomitrium japonicum and their potential as biofertilizers for moss production2011

    • Author(s)
      Tani, A., Akita, M., Murase, H., Kimbara, K.
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 112 Pages: 32-39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methylobacterium oxalidis sp.nov., isolated from leaves of Oxalis cornいculata2011

    • Author(s)
      Tani, A., Sahin, N., Kimbara, K.
    • Journal Title

      International Journal of Syteまtic and Evolutionary Microbiology

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methylobacterium gnaphalii sp.nov., isolated from leaves of Gnaphalium spicatum2011

    • Author(s)
      Tani, A., Sahin, N., Kimbara, K.
    • Journal Title

      International Journal of Sytematic and Evolutionary Microbiology

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation and screening of lactic acid bacteria from Thai traditional fermented fish (Plasom) and production of Plasom from selected strains2011

    • Author(s)
      Hwanhlem, N., Buradaleng, S., Wattanachant, S., Benjakul, S., Tani, A., Maneerat, S.
    • Journal Title

      Food Control

      Volume: 22 Pages: 401-407

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Widespread endogenization of genome sequences of non-retroviral RNA viruses into plant genomes2011

    • Author(s)
      Chiba, S., Kondo, H., Tani, A., Saisho, D., Sakamoto, W., Kanematsu, S., Suzuki, N.
    • Journal Title

      PLoS Pathogens

      Volume: 7 Pages: e1002146

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] MALDI-TOF/MSを用いたイネ種子由来Methylobacterium属細菌の分類法の確立と用2011

    • Author(s)
      谷明生、奥村麻理絵、金原和秀、鈴木信弘
    • Organizer
      日本生物工学会
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      20110926-20110928
  • [Presentation] Methylobacterium属細菌の植物への優占化機構の解析2011

    • Author(s)
      中村由貴、森泉、鈴木信弘、金原和秀、谷明生
    • Organizer
      植物微生物研究会
    • Place of Presentation
      岡山大学50周年記念館
    • Year and Date
      20110920-20110922
  • [Presentation] Methylobacterium属細菌の植物への優占化機構の解析2011

    • Author(s)
      中村由貴、森泉、鈴木信弘、金原和秀、谷明生
    • Organizer
      日本農芸化学会西日本支部・中四国支部合同大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学
    • Year and Date
      20110916-20110917
  • [Presentation] Non-retroviral RNA viruses endogenized on plant genomes2011

    • Author(s)
      Chiba, S., Kondo, H., Tani, A., Saisho, D., Sakamoto, W., Kanematsu, S., Suzuki, N.
    • Organizer
      The 15th International Congress on Virology
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      20110911-20110916
  • [Presentation] A novel quadripartite dsRNA virus isolated from a phytopathogenic filamento fungus, Rosellinia necatrix2011

    • Author(s)
      Lin Y-H, Chiba S, Tani A, Kondo H, Sasaki A, Kanematsu S, Suzuki N
    • Organizer
      The 15th International Congress on Virology
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      20110911-20110916
  • [Presentation] Application of whole-cell MALD-TOF/MS for clustering analysis of Methylobacterium species isolated from rice seeds of different rice cultivars2011

    • Author(s)
      A.Tani, M.Okumura, N.Sahin, K.Kimbara
    • Organizer
      International Union of Microbiology Societies 2011 Congress
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      20110906-20110910
  • [Presentation] 植物成長を促進する微生物と廃水を利用した水耕栽培技術の開発2011

    • Author(s)
      杉浦和輝、谷明生、二又裕之、金原和秀
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] Potential for acrylamide biodegradation of Kluyvera ascorbata isolated from wastewater in Thailand2011

    • Author(s)
      Thanyacharoen, U., A.Tani, Charoenpanich, J.
    • Organizer
      the 7^<th> International Congress on Chemistry for Innovation (PERCH-CIC Congress VII)
    • Place of Presentation
      Jomtien Palm Beach Resort Pattaya, Chonburi, Thailand
    • Year and Date
      20110504-20110507
  • [Presentation] Proteomic analysis of acrylamide degrading Enterobacter aerogenes2011

    • Author(s)
      Charoenpanich J., Tani A.
    • Organizer
      The 3rd BMB International Conference "From basic to translational researches for a better life"
    • Place of Presentation
      The Empress Convention Centre, ChiangMai, Thailand
    • Year and Date
      20110406-20110408
  • [Presentation] 非レトロRNAウイルス由来の植物染色体配列2011

    • Author(s)
      近藤秀樹・千葉壮太郎・谷明生・最相大輔・坂本亘・兼松聡子・鈴木信弘
    • Organizer
      日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学府中キャンパス
    • Year and Date
      20110327-20110329
  • [Presentation] イネ種子内から分離したMethylobacterium属細菌のMALDI-TOF/MSによる分類2011

    • Author(s)
      奥村麻理絵、金原和秀、鈴木信弘、谷明生
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      京都女子大
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] スナゴケ(Racomitrium japonicum)から単離される微生物とそのスナゴケに対する影響に関する研究2011

    • Author(s)
      秋田求、小堀航、谷垣悠介、宇土寛文、森田佳宏、谷明生、鈴川一行、M.Lehtonen、J.P.T.Valkonen、村瀬治比古
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      京都女子大
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] 野菜葉圏に生息するMethylobacterium属細菌の分布2011

    • Author(s)
      水野雅之、吉田奈央子、谷明生、由里本博也、阪井康能
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      京都女子大
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] Methylobacterium属細菌の植物への優占化機構の解析2011

    • Author(s)
      中村由貴、森泉、鈴木信弘、金原和秀、谷明生
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      20110322-20110326
  • [Presentation] シソに生息するMethylobacterium属細菌の分布とその特性評価2011

    • Author(s)
      水野雅之、井口博之、谷明生、由里本博也、阪井康能
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      20110322-20110326
  • [Presentation] メチロトローフ細菌Methylobacterium extorquensのレアアース依存的メタノール代謝におけるxoxFの機能解析2011

    • Author(s)
      田代晋也、三井亮司、谷明生、佐々健太郎、岩間智徳、早川享志、中川智行、河合啓一
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      20110322-20110326
  • [Presentation] 品種の異なるオオムギに共生するメタノール資化性菌の網羅的ライブラリ作製と2011

    • Author(s)
      谷明生
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(招待講演)
    • Year and Date
      20110322-20110326
  • [Presentation] Horizontal transfer of genome sequences of non-retroviral RNA viruses into plant genomes2011

    • Author(s)
      Chiba, S., Kondo, H., Tani, A., Saisho, D., Sakamoto, W., Kanematsu, S., Suzuki, N.
    • Organizer
      The Joint International Symposium on Japanese Solanaceae/Cucurbi taceae Genomics Initiatives
    • Place of Presentation
      Okayama University 50th Anniversary Hall
    • Year and Date
      20110305-20110306
  • [Presentation] シソに生息するメタノール資化性細菌の分布2011

    • Author(s)
      水野雅之、吉田奈央子、谷明生、由里本博也、阪井康能
    • Organizer
      日本農芸化学会関西支部例会
    • Place of Presentation
      京都府立大学
    • Year and Date
      2011-05-28
  • [Book] Encyclopedia of Metalloproteins2012

    • Author(s)
      Kawai F, Tani A
    • Publisher
      Springer Science(In press)
  • [Remarks]

    • URL

      https://jsbba.bioweb.ne.jp/cgi-bin/jsbba2012/jsbba_table.cgi?topics=1

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/tp/news/news_id1508.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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