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2014 Fiscal Year Annual Research Report

植物表層常在菌と植物との相互認識機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25660060
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

谷 明生  岡山大学, その他部局等, 准教授 (00335621)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords植物・微生物相互作用
Outline of Annual Research Achievements

近年のメタゲノム解析等の手法の発達により、植物に共生する微生物の属・種レベルの解析が進み、葉圏では、Sphingomonas属細菌が約30%、Methylobacterium属細菌が約10%を含む、αプロテオバクテリアが優占化している。本研究ではこれらの主要な植物葉面共生αプロテオバクテリアが、植物にどのように認識されているかを植物の免疫応答や気孔開閉の観点から明らかにすること、特にSphingomonas属細菌については病原性細菌の植物上での生育が抑えられることから、そのプロバイオティック効果について機構を明らかにすることを目的とした。
まずSphingomonas属細菌の細胞は植物に免疫応答(活性酸素の発生)を引き起こすこと、鞭毛タンパク質あるいはその認識部位であると考えられるペプチドにも応答することが分かった。また鞭毛欠損株にもプロバイオティック効果があることから、植物はSphingomonas属細菌の鞭毛認識で免疫応答を起こすが、病原性細菌の抑制に直接関与していないことが分かった。
プロバイオティック効果には植物の非存在下でも起こることを見いだした。つまり寒天培地上でもSphingomonas属細菌は病原性細菌に対する生育阻止円を形成する。しかしこれは植物用の寒天培地でのみ起こり、通常の微生物用培地では起こらない。そこでSphingomonas属細菌の培養液のプロテオーム解析を行った。フラジェリン以外に、トランスフェリンドメインを持つ機能未知タンパク質が著量存在することを見いだした。これには鉄の結合性があると考えられることと、これまで変異株スクリーニングでプロバイオティック効果の無い変異株の多くはシトクロム酸化酵素に関連するため、鉄の関与がうかがわれた。すなわち、植物葉面共生細菌と病原性細菌の拮抗には鉄の奪い合いが重要な要素であることが分かった。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Complete genome sequence of Methylobacterium aquaticum strain 22A, isolated from Racomitrium japonicum moss.2015

    • Author(s)
      Tani A., Ogura Y., Hayashi T., Kimbara K.
    • Journal Title

      Genome Announc

      Volume: 3 Pages: e00266-15

    • DOI

      doi:10.1128/genomeA.00266-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bacterial-biota dynamics of eight bryophyte species from different ecosystems2014

    • Author(s)
      Koua HMF., Kimbara K., Tani A.
    • Journal Title

      Saudi J Biological Sci

      Volume: 22 Pages: 204-210

    • DOI

      10.1016/j.sjbs.2014.07.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Potential use of endophytic bacteria as biofertilizer for sustainable banana (Musa spp.) production2014

    • Author(s)
      Ngamau CN., Matiru VN., Tani A., Muthuri CW.
    • Journal Title

      Afr. J Hort. Sci

      Volume: 8 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Methylobacterium extorquens AM1のメタノール脱水素酵素XoxF1の熱安定性は補因子であるレアアースの種類に依存する2015

    • Author(s)
      日比野歩美,海老原章郎,谷明生,三井亮司,早川享志,中川智行
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Production of ergothioneine by methylotrophic bacteria, Methylobacterium species2015

    • Author(s)
      Kabir Md Alamgir, Sachiko Masuda, Akio Tani
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Ecology and function of plant leaf-inhabiting Methylobacterium species.2015

    • Author(s)
      Akio TANI
    • Organizer
      IPSR International Symposium and Symposium on Plant Stress Sciences
    • Place of Presentation
      倉敷
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-02
    • Invited
  • [Presentation] Chemotaxis to methanol in Methylobacterium sp.2014

    • Author(s)
      Akio Tani, Sachiko Masuda, Yoshiko Fujitani, Junichi Kato, and Nobuhiro Suzuki
    • Organizer
      JKUAT conference
    • Place of Presentation
      JKUAT, Nairobi, Kenya
    • Year and Date
      2014-11-13 – 2014-11-13
  • [Presentation] A novel strategy for suppression of plant stomatal defense by Methylobacterium sp.2014

    • Author(s)
      Sachiko Masuda, Yuki Nakamura, Izumi Mori and Akio Tani
    • Organizer
      JKUAT conference
    • Place of Presentation
      JKUAT, Nairobi, Kenya
    • Year and Date
      2014-11-13 – 2014-11-13
  • [Presentation] Methylobacterium属細菌が合成するPQQによる活性酸素発生抑制と気孔開閉に関する研究2014

    • Author(s)
      増田幸子、中村由貴、森泉、新屋友規、藤谷良子、岩本靖子、谷 明生
    • Organizer
      環境微生物系学会合同大会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-24
  • [Presentation] Rare earth elements-dependent methylotrophic autotrophy of Bradyrhizobium japonicum USDA110,2014

    • Author(s)
      Mitsui R., Masuda S., Tani A., Minamisawa K., Tanaka M.
    • Organizer
      Gordon Conference, Molecular basis of microbial one-carbon metabolism
    • Place of Presentation
      Mount Holyoke College in South Hadley MA United States
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-15

URL: 

Published: 2016-06-01  

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