研究課題
挑戦的研究(萌芽)
本研究では、緑色蛍光タンパク質遺伝子を形質転換した植物性乳酸菌を作出し、植物の茎葉、動物の糞便、その糞便を混和した培土で植物栽培した植物における乳酸菌の存在を検出するとともに、乳酸菌が定着している植物における病害抵抗性誘導と植物免疫システムの活性化を評価する。乳酸菌が、ヒトや家畜動物の腸管免疫免疫力を向上させることは広く認知されている。しかし植物に対しては、作物栽培における微生物農薬として実用化されているものの、病害抑制のメカニズムの理解は十分ではない。本研究により、乳酸菌が定着した植物における植物免疫システムの活性化の解析は、乳酸菌の病害抑制メカニズムの解明と、病害防除への応用に貢献する。
植物性乳酸菌(Lactobacillus plantarum)は動物の自然免疫システムを活性化させて、ヒトや家畜の健康に寄与することが知られている。本研究では、家畜の腸管から単離された植物性乳酸菌の植物病害の対する抑制効果を明らかにすることを目的とした。ブタ腸管および牧草サイレージから単離された植物性乳酸菌を、トマト苗の茎葉に噴霧処理したのち、同苗の根にトマト青枯病細菌を接種したところ、青枯病徴の発生が顕著に抑制された。トマト植物体での植物性乳酸菌と青枯病細菌の分布は明らかに異なるため。根部の植物性乳酸菌が植物免疫システムを活性化させることにより、植物の病害抵抗性を誘導する可能性が考えられた。
植物性乳酸菌は免疫システムを活性化させて、ヒトや家畜の健康に寄与することが知られている。また、植物の茎葉には植物性乳酸菌が定着しているが、植物性乳酸菌の植物への役割についての研究は不十分である。本研究では植物性乳酸菌を植物に施用して病害抑制効果を評価することにより、自然界における植物性乳酸菌の動態と植物や動物との関係の包括的理解しようとした。研究の結果、ブタ腸管から単離された植物性乳酸菌は、トマト青枯病の発病抑制効果を持つことが明らかになった。このことは、乳酸菌を生態系の構成因子として捉え、植物・動物との関わりについての包括的理解に繋がる。さらに乳酸菌の植物病害防除資材として利用が期待される。
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