エンドファイト型コレトトリカム属菌の栄養条件依存的な植物成長促進機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K18645
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 晝間 敬 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (20714504)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 内生糸状菌 / 植物生長促進 / Colletotrichum / シロイヌナズナ / リン / 根 / 炭疽病菌 / リン欠乏 / Colletotorichum / PHR1 / 植物成長促進 / リン酸 / トリプトファン / リン酸トランスポーター

研究成果の概要

野外で生育する植物は無数の微生物群と相互作用していることが明らかになりつつあるものの、植物が微生物群と共生している意義に関しては殆ど明らかではない。研究者は、野外の貧栄養土壌で生育するアブラナ科植物であるシロイヌナズナから単離されたColletotrichum tofieldiae(Ct)が、アブラナ科植物の根に感染し、リン欠乏等の栄養枯渇時において植物生長を促す共生菌であることを発見した。Ctの菌糸が植物の第２の根として働き、リン酸を宿主に輸送することで植物生長が促されることが明らかになった。植物は、Ctに対する防御関連応答をリン欠乏時には低下させ共生関係を強化することが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck institute/Cologne University(ドイツ)
• [雑誌論文] 栄養枯渇条件下での根圏微生物による植物生長促進 (2017)
  • 著者名/発表者名: 晝間敬、西條雄介
  • 雑誌名: 日本植物病理学会会報 （印刷中） 巻: 印刷中
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Root Endophyte Colletotrichum tofieldiae Confers Plant Fitness Benefits that Are Phosphate Status Dependent (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiruma, K., Gerlach, N., Sacristan S., Nakano RT., Hacquard S., Kracher B., Neumann U., Ramirez D., Bucher M., O’Connell RJ and Schulze-Lefert P.
  • 雑誌名: Cell 巻: 165 号: 2 ページ: 464-474
  • DOI: 10.1016/j.cell.2016.02.028
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Survival trade-offs in plant roots during colonization by closely related beneficial and pathogenic fungi. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hacquard S, Kracher B, Hiruma K, Munch PC, Garrido-Oter R, Thon MR, Weimann A, Damm U, Dallery JF, Hainaut M, Henrissat B, Lespinet O, Sacristan S, Ver Loren van Themaat E, Kemen E, McHardy AC, Schulze-Lefert P, O'Connell RJ.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: in press 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms11362
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Phosphate Status-dependent control of interactions with pathogenic and endophytic fungi in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Kei Hiruma, Midori Tanaka, Tae-Hong Lee, Nozomi Kitagawa, Paul Schulze-Lefert, Yusuke Saijo
  • 学会等名: Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: アメリカ・アシロマー
  • 年月日: 2017-03-13
  • 国際学会
• [学会発表] リン栄養条件依存的な内生糸状菌との相互作用に関するシロイヌナズナの種内変異 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北川のぞみ、種田有加里、晝間敬、西條雄介
  • 学会等名: 植物生理学会
  • 発表場所: 鹿児島・鹿児島大学
• [学会発表] Colletotrichum属の内生糸状菌とアブラナ科植物間での栄養条件依存的な共生関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 晝間敬、西條雄介、Paul Schulze-Lefert
  • 学会等名: 植物病理学会感染生理談話会
  • 発表場所: 神戸・須磨・シーパル須磨
  • 年月日: 2016-08-10
  • 招待講演
• [学会発表] 内生糸状菌 Colletotrichum tofieldiae による植物へのリン酸輸送にはシロイヌナズナの PHR1 及びPHL1 が必要である (2016)
  • 著者名/発表者名: 晝間敬、 種田有加里、Gerlach Nina, Bucher Marcel, 久保田裕生、Schulze-Lefert Paul、西條雄介.
  • 学会等名: 日本植物病理学会全国大会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Phosphate dependent plant growth promotion by the root endophyte Colletotrichum tofieldiae (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiruma K, Gerlach N, Sacristan S, Nakano RT, Oida Y, Hacquard S, Kracher B, Bucher M, Saijo Y, O'Connell R, Schulze-Lefert P.
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] 内生糸状菌Colletotrichum tofieldiaeに対する栄養条件依存的な植物免疫の初期応答の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 晝間敬、種田有加里、久保田裕生、Schulze-Lefert Paul、西條雄介.
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: あわぎんホール（徳島県徳島市）
  • 年月日: 2015-09-29
• [備考] ライフサイエンス 新着論文レビュー
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/