| Project/Area Number |
18J22362
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Plant nutrition/Soil science
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
島崎 智久 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 比較ゲノム解析 / タバコ / ニコチン / オパイン / Arthrobacter / 植物微生物相互作用 / N. tabacum / 特化代謝産物 / サントパイン / T-DNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに単離したタバコ根、サントパインまたはニコチン添加土壌由来Arthrobacter属細菌のなかから代表菌株を20菌株選定し、PacBioシーケンサーを用いて全ゲノム解析を行った。これらに公共データベースから取得したArthrobacter属細菌のゲノム情報を加え、合計99菌株からなるpan-genomeを構築し比較ゲノム解析を行うことで、Arthrobacter属細菌のタバコ根への適応機構を明らかにすることを目指した。
全ゲノム情報を用いた系統解析の結果、Arthrobacter属細菌が大きく3つの亜系統に分類されることが明らかになった。3亜系統のうち一つは動物や食品などを単離源とする菌株によって構成された一方、残りの2亜系統は主に植物や土壌由来の単離株によって構成された。このことから土壌や植物環境への適応がArthrobacter属細菌の種分化を駆動したと考えられた。
タバコ根由来単離株の多くは単一亜系統に属しており、この亜系統は他の亜系統と比べ糖やアミノ酸代謝関連遺伝子を多く有していたことから、糖、アミノ酸代謝能が植物根への定着に寄与することが推察された。また、タバコ根由来単離株はサントパインおよびニコチン分解遺伝子を有していたことから、タバコ特異的な特化代謝産物の分解能がArthrobacter属細菌のタバコ根への定着や他の細菌種との競合に寄与することが明らかとなった。ニコチン分解遺伝子はニコチンが存在する環境から単離された菌株のみから同定されその系統内分布は系統関係を反映していなかった。このことからArthrobacter属細菌はニコチン存在下において水平伝播によりニコチン分解遺伝子を獲得しニッチを形成することが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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