| 研究課題/領域番号 |
21H02329
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
杉山 暁史 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20598601)
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| 研究分担者 |
安藤 晃規 京都大学, 農学研究科, 助教 (10537765)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | ホロビオント / 根圏 / イソフラボン / 遺伝子クラスター / Variovorax / Variovox属 / 微生物 / 相互作用 / 酸化酵素 / サポニン / ダイズ / ソヤサポニン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物根から影響を受ける根の近傍領域「根圏」では、植物と根圏微生物が密接な関係を構築し、ホロビオントとして機能する。本研究ではダイズ根圏ホロビオントを対象とし、植物と微生物の両方向から協奏的に、根圏の代謝物と微生物の時空間的変動を明らかにすることで、ホロビオントの形成過程と機能を分子レベルで解明する。
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| 研究成果の概要 |
根圏とは「植物根から影響を受ける領域」と定義される土壌領域であり、根圏微生物コミュニティーは植物の健全な生長に関わることが知られているが、そのメカニズムは不明であった。本研究では植物と微生物から構成されるホロビオントでの代謝遺伝子の解析から、ホロビオント構成する微生物がダイズ根から分泌されるイソフラボンを利用するための遺伝子群を持つことを明らかにした。これらの遺伝子を持つことでイソフラボンが多い環境での生育に有利になることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではこれまで未解明であったダイズ根圏でのイソフラボン代謝経路が明らかになった。イソフラボン代謝は腸内環境など嫌気条件では理解されていたが、土壌での好機的な環境では初めて見出されたものである。新規代謝経路の解明により、植物がどのように根圏微生物とホロビオントを形成するのかについて、代謝ネットワークの視点から解明する手がかりとなるものである。実際に他の植物でも代謝物を介した同様の相互作用が示唆されいる。また、これらの遺伝子を活用して植物の健全な生育を支える根圏微生物叢の解明や有用物質生産への活用が期待される。
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