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植物-エンドファイト-バクテリア共生系による新たな生物学的窒素固定技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H03948
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境農学(含ランドスケープ科学)
研究機関茨城大学

研究代表者

成澤 才彦  茨城大学, 農学部, 教授 (90431650)

研究分担者 西澤 智康  茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111)
太田 寛行  茨城大学, 農学部, 理事 (80168947)
下田 宜司  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (80415455)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード根部エンドファイト / 内外生バクテリア / 共生 / エンドファイト / 内生バクテリア / 窒素固定
研究成果の概要

近年、菌類が植物と共生関係を結ぶ上で、細菌が重要な役割を担っていることが示されている。根部エンドファイトであるV. simplex Y34にも複数種の細菌が内生または外生していることが示唆されているが、詳しいことは不明である。そこで、まずV. simplex Y34から分離されたR. pusense Y9を供試し、同細菌がV.simplex Y34のコロニー形態に変化を及ぼし、分生子形成を向上させることを明らかにした。次に野外におけるV. simplex Y34と菌糸圏の細菌群集を調べ、細菌叢の違いや多様性が、V. simplex Y34を通して植物生育に大きく影響を与えることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、V. simplex Y34は異なる土壌条件下において土壌由来の細菌種から細菌を選抜し、菌糸圏細菌叢を構築していることが示唆された 。この新しい知見は、 自然界における植物 -菌類生態の理解やその利用において、環境ごとに細菌 -菌類間の相互作用を明らかにすることの必要性を示している。さらに、単独生物に注目するのではなく、植物-エンドファイト-細菌を1つの系としてとらえ、その相互作用や生態を学び、さらに植物根内の環境微生物叢制御技術を確立することで、これまでに実用化が困難であった共生微生物の利用技術に新たな方向性も示している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Core microbiomes for sustainable agroecosystems.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Toju, Kabir G. Peay, Masato Yamamichi, Kazuhiko Narisawa, Kei Hiruma, Ken Naito, Shinji Fukuda, Masayuki Ushio, Shinji Nakaoka, Yusuke Onoda, Kentaro Yoshida, Klaus Schlaeppi, Yang Bai, Ryo Sugiura, Yasunori Ichihashi, Kiwamu Minamisawa and E. Toby Kiers.
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 4 ページ: 247-257

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of Agrobacterium pusense VsBac-Y9, a bacterial symbiont of the dark septate endophytic fungus Veronaeopsis simplex Y34 with potential for improving fungal colonization in roots.2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Guo, Y. Matsuoka, T. Miura, T. Nishizawa, H. Ohta, K. Narisawa.
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 284 ページ: 31-36

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2018.07.045

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fungus-Bacterium Symbionts Promote Plant Health and Performance2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Guo, K. Narisawa
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 33 号: 3 ページ: 239-241

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME3303rh

    • NAID

      130007494404

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of <i>Rhizobium</i> Species Living with the Dark Septate Endophytic Fungus <i>Veronaeopsis simplex</i> on Organic Substrate Utilization by the Host2018

    • 著者名/発表者名
      Guo,Y., Y.Matsuoka, T.Nishizawa, H.Ohta, K.Narisawa
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 33 号: 1 ページ: 102-106

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME17144

    • NAID

      130006581751

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The inhibitory role of dark septate endophytic fungus Phialocephala fortinii against Fusarium disease on the Asparagus officinalis growth in organic source conditions.2018

    • 著者名/発表者名
      Surono, Narisawa K.
    • 雑誌名

      Biological Control

      巻: 121 ページ: 159-167

    • DOI

      10.1016/j.biocontrol.2018.02.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The dark septate endophytic fungus Phialocephala fortinii is a potential decomposer of soil organic compounds and a promoter of Asparagus officinalis growth.2017

    • 著者名/発表者名
      Surono, Narisawa K.
    • 雑誌名

      Fungal Ecology

      巻: 28 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.funeco.2017.04.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 根部エンドファイトVeronaeopsis simplex Y34の内外生細菌Rhizobium pusense Y92019

    • 著者名/発表者名
      橋本実佳、郭永、西澤智康、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ストレス条件下において根部エンドファイトVeronaeopsis simplex Y34 がエンドウ生育に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      山崎亜耶乃、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Veronaeopsis simplex Y34資材を用いたハウス栽培におけるトマト根部微生物叢への影響2018

    • 著者名/発表者名
      野口愛、高田圭太、坂上伸生、郭永、西澤智康、太田寛行、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 根部エンドファイトVeronaeopsis simplex Y34 から分離された Rhizobium pusense Y9 株とその近縁種が宿主に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      橋本実佳、郭永、西澤智康、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マメ科植物における根部エンドファイトの接種効果の検証2018

    • 著者名/発表者名
      下田 宜司、成澤 才彦
    • 学会等名
      植物微生物研究会 第28回研究交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 共に生きる菌類と細菌―内生細菌は宿主菌類をどう変えるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      高島勇介、成澤才彦
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017 企画シンポジウムS06:共生微生物―我々の理解はどこまで進んだのか?
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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