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葉面C1細菌-植物間相互作用の分子機構解明と環境保全型農業への活用

研究課題

研究課題/領域番号 19K22307
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード生物間相互作用 / 葉面微生物 / 作物増収 / 植物生長促進 / 環境保全型農業 / C1細菌 / Methylobacterium / 微生物生理
研究開始時の研究の概要

メチロバクテリウム属に代表されるメタノール資化性細菌(C1細菌)は葉面微生物の優占種であり、植物生長促進効果をもつことが知られているが、C1細菌と植物との相互作用の分子機構については未解明な点が多い。本研究では、葉面C1細菌の植物定着能、葉面での優占化、種間特異性、植物生長促進に関わる新奇因子を探索してその分子機構を解明するとともに、その製造工程で多大なエネルギーを消費する化学肥料の使用量を低減しながらも作物増産を可能にする、葉面C1細菌を用いた環境保全型新規栽培技術への活用を目指す。

研究成果の概要

Methylobacterium属に代表されるメタノール資化性細菌(C1細菌)は葉面微生物の優占種であり、植物生長促進効果をもつことが知られている。本研究では、葉面C1細菌の植物定着能、葉面での優占化、種間特異性、植物生長促進効果などのC1細菌-植物間相互作用の分子機構を解明するとともに、その製造工程で多大なエネルギーを消費する化学肥料の使用量を低減しながらも作物増産を可能にする、葉面C1細菌を用いた環境保全型新規栽培技術への活用を目指し、菌株や接種方法の最適化や作物増収効果の検証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

C1細菌-植物間相互作用の分子機構解明については、葉面C1細菌の植物上での動態追跡手法や、各種栄養源への走化性の評価方法を確立できた。これらの解析手法を用いて、C1細菌の生育特性や葉面定着能を評価できることがわかった。本研究で得られた成果は、自然界における植物-微生物相互作用機構のさらなる理解につながるだけでなく、葉面C1細菌を用いた新規栽培技術開発のための基盤的知見となるものである。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 菌は死んでも役に立つ 死菌体の出穂後1回散布で酒米の収量16%アップ2022

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 雑誌名

      現代農業

      巻: 101 ページ: 78-79

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Physiology of Methylotrophs Living in the Phyllosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Yurimoto Hiroya、Shiraishi Kosuke、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 4 ページ: 809-809

    • DOI

      10.3390/microorganisms9040809

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] メタノール細菌・細胞壁成分の出穂後葉面散布による酒米増収2021

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 79 ページ: 298-299

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Methanol bioeconomy: promotion of rice crop yield in paddy fields with microbial cells prepared from natural gas‐derived C1 compound2020

    • 著者名/発表者名
      Yurimoto Hiroya、Iguchi Hiroyuki、Di Thien Do Thi、Tani Akio、Okumoto Yutaka、Ota Atsushi、Yamauchi Takahiro、Akashi Takahiro、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Microbial Biotechnology

      巻: - 号: 4 ページ: 1385-1396

    • DOI

      10.1111/1751-7915.13725

    • NAID

      120006940304

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 葉面メタノール細菌による作物増収技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 1102-1104

    • NAID

      40022426679

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] メタノールバイオエコノミー:C1 微生物代謝生理の分子基盤を活用した資源循環型社会の構築2019

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 雑誌名

      酵素工学ニュース

      巻: 82 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] C1微生物-植物間相互作用による炭素循環と作物増収2022

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会シンポジウム「微生物と植物が駆動する新しい物質循環像とバイオ分野への展開」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Methylobacterium sp. OR01株におけるメタノール走化性に関わるMCPタンパク質の同定2022

    • 著者名/発表者名
      加地奏絵、片山志織、谷明生、由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メタノールから生産する微生物製剤の葉面散布による作物増収2021

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会「C1バイオエコノミー勉強会 -新たな炭素循環像を基にしたC1炭素の循環的利用-」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光タンパク質を発現させたMethylobacterium属細菌のアカシソ上での動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      片山志織、由里本博也、谷明生、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] C1微生物の葉面での生存戦略機構2020

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会シンポジウム「分子レベルで紐解く植物-微生物間相互作用」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C1酵母の葉面での生存戦略とメタノール感知機構2019

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      第18回新産業酵母研究会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 微生物やその細胞壁成分の葉面散布による酒米の増収に成功

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-12-11-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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