Plant genetic loci controlling rhizosphere microbial community composition

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25640103
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 池尾 一穂 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 准教授 (20249949)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: メタゲノム / 根圏 / イネ / 次世代シークエンス / 比較ゲノム

Research Abstract

根圏は、土壌で直接、植物の根の作用を受ける部分であり、根の作用によって他の作土部分と異なっている。根の呼吸作用、養分吸収、そして分泌物の作用により、根圏では微生物の活性が高まり、その多様性も減少していることが知られている。根圏に存在する微生物は、根の養分吸収に影響を及ぼすと同時に病原菌を抑制する。植物の育成において根圏の最適化は収穫増加に関連する。植物のどのような遺伝子座が、根圏の微生物叢の影響を受けるのであろうか。コメの近交系と染色体置換系統を用いて、栄養制限条件において、根圏微生物叢組成と相関する遺伝子の同定のための研究を進めた。
2013年度は、栄養制限条件下でコメ近交系を育て、根、根圏、土壌の試料を集めた。16SリボゾームDNAを用いた次世代シークエンサーによるターゲットメタゲノム解析を開始した。標準から有意に外れた系統に関しては、２０１４年度にかけて、コメの根で発現している遺伝子を対象にマイクロアレイ解析および同じサンプルを用いたショットガンメタゲノムシークエンスを行い、根で発現している遺伝子と根圏微生物叢との相関解析を進めた。また、２０１４年度に用いる系統の作成を始めた。栄養制限条件と栄養制限なし条件の下で育てた試料に対するQTLマッピング、また、同じ試料に対して、16sリボソームRNAを用いた根圏微生物叢の解析、土壌栄養分解析、およびコメの遺伝学解析を行うための次世代シークエンサーによるメタゲノムデータのための基礎データを収集した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

サンプルの収集は、計画通り進んでおりDNAの抽出も進んでいる。メタゲノムシークエンスはいくつか行ったところである。土壌栄養塩の解析がこれからであるが、今年度遂行できる予定である。

Strategy for Future Research Activity

原則当初計画通りに進める予定であるが、シークエンス経費を考慮し、昨年度の結果を参考に、比較対象となるサンプルセットを絞り込みより効率よく成果に繋げる。