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内生細菌の働きを理解するとMortierella属菌が作物生産へ利用できる

公募研究

研究領域超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学
研究課題/領域番号 20H05578
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
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)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードMortierella属菌 / 内生細菌 / 共生 / 農業利用
研究開始時の研究の概要

本研究では、菌類-内生細菌を共生系としてとらえ、コレクション拡大と内生細菌を操る手法の開発を目的としている。具体的には、1)Mortierella属菌-内生細菌コレクションを拡大して、その中で植物生育を促進するMortierella属菌-内生細菌共生系を選抜する。2)内生細菌フリーMortierella属菌株の作出と細菌の再導入技術を確立し、内生細菌を操ることで共生能など宿主菌類の形質をコントロールする。以上より、我々が糸状菌として認識していた生物が、いわば糸状菌と細菌の共生体であるという、これまでの菌類学の概念を覆し、新たな生物共生系の存在を示すことが可能となる。

研究実績の概要

Takashima et al. (2018) により Mortierella属菌 44種 234菌株のうち 16種 49菌株からBREが検出され、 Mortierella属菌の BREは 3つのグループに類別できることが報告されている。現在までに Mortierella属菌の BREを再導入した例は報告されていない。前年度までに培養に成功したBREである‘Mycoavidus sp. S2-EB (Group A)を用いてMortierella属菌への再導入試験を行った。LCA培地の中央に滅菌ストローでくりぬいた菌類を静置し、LCA培地の1点をストローでくりぬき、Mycoavidus sp. S2-EBをBCYE-α培地ごと、空いた培地の穴および穴の対角線上のLCA培地上に移植した。培養後6点から菌体を切り出し、LCA培地に植菌した。23℃で1週間培養後、菌体からDNAを抽出し、PCR反応後増幅産物を確認し、シーケンスを行い、NCBIのblastnを用いて相同性検索を行った。
その結果、M. humilis YI11 + Mycoavidus sp. S2-EBの6およびM. verticillata YTM181BF1 + Mycoavidus sp. S2-EBにおいて菌糸内に細菌様構造物が認められた。しかし両菌株は抗生物質処理によりGroup A のBREを除去して作出した菌株であり、菌糸内で認められた細菌様構造物が対峙培養により再導入されたことの確証には至っていない。一方、M. verticillata YTM181BF1 + Mycoavidus sp. S2-EBについては、元来M. verticillata YTM181に内生するBREはGroup Cに属しているが、対峙培養後に検出されたのは、再導入法に用いたGroup Aに属するBREであった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Whole-Genome Sequence of Entomortierella parvispora E1425, a Mucoromycotan Fungus Associated with Burkholderiaceae-Related Endosymbiotic Bacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Herlambang Afri、Guo Yong、Takashima Yusuke、Narisawa Kazuhiko、Ohta Hiroyuki、Nishizawa Tomoyasu
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 1 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1128/mra.01101-21

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Aposymbiosis of a <i>Burkholderiaceae</i>-Related Endobacterium Impacts on Sexual Reproduction of Its Fungal Host2020

    • 著者名/発表者名
      Takashima Yusuke、Degawa Yousuke、Nishizawa Tomoyasu、Ohta Hiroyuki、Narisawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 2 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME19167

    • NAID

      130007831730

    • 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] Mycoavidus sp. Strain B2-EB: Comparative Genomics Reveals Minimal Genomic Features Required by a Cultivable Burkholderiaceae-Related Endofungal Bacterium2020

    • 著者名/発表者名
      Guo Yong、Takashima Yusuke、Sato Yoshinori、Narisawa Kazuhiko、Ohta Hiroyuki、Nishizawa Tomoyasu
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 86 号: 18 ページ: 18-20

    • DOI

      10.1128/aem.01018-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 菌類―細菌共生体”を対象としたゲノムアセンブリを実践してみた2021

    • 著者名/発表者名
      高島勇介,山本航平
    • 学会等名
      日本菌学会第 65 回大会 自由集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 有機農法水田に自生する植物に定着する菌類叢の解析2020

    • 著者名/発表者名
      関根直人、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会 2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温ストレス条件下でのVeronaeopsis simplex Y34接種トマトのHeat Shock Proteinの発現状態2020

    • 著者名/発表者名
      草谷奈津子、晝間敬、成澤才彦
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会 2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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