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植物保護細菌の二次代謝制御シグナルの認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02209
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

竹内 香純  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, 上級研究員 (40370663)

研究分担者 諸星 知広  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (90361360)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード植物保護細菌 / 二次代謝制御 / シグナル物質 / 抗菌性物質 / 調節型small RNA / 比較トランスクリプトーム解析
研究成果の概要

植物の根圏に生息する蛍光性シュードモナス属細菌Pseudomonas protegensとその近縁系統は、菌体外酵素や抗菌性二次代謝産物を産生し周囲の病原微生物を駆逐することから植物保護細菌として機能する。本課題では抗菌性物質の合成酵素遺伝子の発現を制御する因子として、亢進シグナルを同定した。RNA-seq等による解析の結果、水処理区と比較し当該化合物の処理区では、病原菌の生育抑制に寄与すると予測される遺伝子クラスターの発現レベルが亢進していた。さらに卵菌類Pythium ultimumが感染する環境下において、当該化合物との共存により植物保護細菌の効果が高まることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物保護細菌が周辺環境の変化に応じて遺伝子発現の調節を行っていることをRNA Seq等により解析したことにより、網羅的な発現変動パターンの精査なデータの取得に成功した。これは植物保護能力との機能の相関を示す重要な成果であるとともに、遺伝子発現制御の新規メカニズムを示したものである。シグナル認識に関わる因子については推定遺伝子を同定し引き続き解析を行っている。また本課題で同定した亢進シグナルについて、植物保護細菌とともに土壌に処理したところ、農業上問題となっている卵菌類による土壌病害に対し植物保護細菌の効果を高めることが明らかになったことから、農業利用に資する成果となった。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Comparative Genome Analysis Reveals Differences in Biocontrol Efficacy According to Each Individual Isolate Belonging to Rhizospheric Fluorescent Pseudomonads2021

    • 著者名/発表者名
      Sakuraoka Ryohei、Someya Nobutaka、Takeuchi Kasumi、Suzuki Tomohiro、Morohoshi Tomohiro
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 36 号: 3 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21034

    • NAID

      130008068651

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery of an Antibiotic-Related Small Protein of Biocontrol Strain Pseudomonas sp. Os17 by a Genome-Mining Strategy2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Kasumi、Tsuchiya Wataru、Fujimoto Zui、Yamada Kosumi、Someya Nobutaka、Yamazaki Toshimasa
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.605705

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity of Antibiotic Biosynthesis Gene-possessing Rhizospheric Fluorescent Pseudomonads in Japan and Their Biocontrol Efficacy2020

    • 著者名/発表者名
      Someya Nobutaka、Kubota Masaharu、Takeuchi Kasumi、Unno Yusuke、Sakuraoka Ryohei、Morohoshi Tomohiro
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 2 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME19155

    • NAID

      130007829092

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An overview of recent genomic research on biocontrol Pseudomonad strains isolated from the field in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Takeuchi, Nobutaka Someya
    • 雑誌名

      Japan Agricultural Research Quarterly

      巻: 53 ページ: 87-91

    • NAID

      130007636825

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 植物保護細菌によるダイズ茎疫病の防除効果に対するグルタミン酸の影響2022

    • 著者名/発表者名
      竹内香純、姜昌杰、小木曽真佐代、瀬尾茂美
    • 学会等名
      令和4年度 日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物生育促進効果を有するPseudomonas sp. Sm006のゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      竹内香純、諸星知広、染谷信孝
    • 学会等名
      令和3年度 日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas protegensの抗菌性変異株の比較トランスクリプトーム解析2020

    • 著者名/発表者名
      竹内香純、染谷信孝、諸星知広
    • 学会等名
      平成30年度 日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物保護細菌における二次代謝産物産生能間クロストーク2019

    • 著者名/発表者名
      染谷信孝、竹内香純、諸星知広
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物保護細菌の調節型small RNAの発現と病害防除効果に対するアミノ酸の影響2019

    • 著者名/発表者名
      竹内香純、瀬尾茂美
    • 学会等名
      平成30年度 日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of antibiotic-related genes of biocontrol strain Pseudomonas sp. Os17 by genome mining strategies2018

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Takeuchi, Wataru Tsuchiya, Nobutaka Someya, Toshimasa Yamazaki
    • 学会等名
      第11回 国際PGPR研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細菌の生存戦略から学んだこと2018

    • 著者名/発表者名
      竹内香純
    • 学会等名
      アカデミアで活躍されている女性研究者から在学生への助言~岡山大学農学部同窓会セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 植物保護能力を有する蛍光性Pseudomonasの機能と生態 : 植物保護細菌の多彩な武器2019

    • 著者名/発表者名
      染谷信孝、竹内香純、諸星知広
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      化学と生物 : 日本農芸化学会会誌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 農研機構 生物機能利用研究部門 植物・微生物機能利用研究領域 植物微生物機能ユニット

    • URL

      http://www.naro.affrc.go.jp/laboratory/nias/introduction/chart/0403/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] ダイズの土壌伝染性病害防除方法2023

    • 発明者名
      竹内 香純, 姜 昌杰, 瀬尾 茂美
    • 権利者名
      国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 植物成長促進又は植物保護の能力を有する微生物2020

    • 発明者名
      竹内香純、染谷信孝
    • 権利者名
      竹内香純、染谷信孝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-206870
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 植物の土壌伝染性病害防除方法2020

    • 発明者名
      竹内香純、瀬尾茂美
    • 権利者名
      竹内香純、瀬尾茂美
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] ダイズの土壌伝染性病害防除方法2020

    • 発明者名
      竹内香純、姜 昌杰、瀬尾茂美
    • 権利者名
      竹内香純、姜 昌杰、瀬尾茂美
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-03-28  

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