| 研究課題/領域番号 |
15K18662
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
菅野 学 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (10462847)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 微生物 / 放線菌 / 生物共生 / 植物共生細菌 / 肥料 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、イネの体内から分離したStreptomyces属放線菌株の生物肥料としてのポテンシャルに関する基盤的知見を獲得することを目的とする。まず当助成初年度は、以下の研究を実施した。
1. 全ゲノム解析：次世代シーケンサーHiseqを用いて、対象とするStreptomyces属放線菌株のドラフトゲノムのシーケンス情報を獲得し、MiGAPを用いたアノテーションを行った。得られたゲノム情報から窒素固定関連遺伝子の探索を行ったが、検出されず、既知のものとは異なる遺伝子情報を持つ可能性が示唆された。
2. 微生物培養試験： 窒素源を含まない培養液中で何世代も安定的に増殖することを確認した。さらに、窒素固定能を検証するために、安定同位体比質量分析により培養菌体中の重窒素（15N）の同位体比を解析しているところである。
3. 植物接種試験： イネおよびシロイヌナズナの発芽種子に分離株を接種して無菌土耕栽培を行ったところ、約1ヵ月後に植物体内の局在が観察された。さらに、地上部および根の長さや乾燥重量が未接種個体と比較して増大することを確認した。植物の生育促進に関連することが知られる、リン酸可溶化能やシデロフォア及びインドール酢酸様基質の生産能を試験したが、分離株はいずれの活性も持っておらず、他の要因が植物の生育促進に関係する可能性が考えられた。
4.遺伝子工学実験の準備： Streptomyces属放線菌用のトランスポゾンベクターをドイツの研究者から入手した。さらに、2015年春に、Streptomyces属の高効率なゲノム編集技術であるCRISPR-Cas9ベクターが報告されたことを受けて、遺伝子破壊株の作製試験に用いる目的で、開発研究者から当該ベクターを入手した。接合伝達による分離株へのこれらベクターの導入条件の検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度に開始した新規課題であるが、「ゲノム解析」「微生物培養試験」「植物接種試験」といった異なる実験を同時並行的に推進した。トランスポゾンベクターの入手に時間がかかったために、遺伝子工学実験に着手することは出来なかったが、次年度以降の展開に向けた予備試験を着実に実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き本研究課題にかかる実験に専念するとともに、国際誌および学会での成果発表を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度に計画していた比較トランスクリプトームの委託解析の実施時期が次年度に延期されたため。主な延期の理由は、当解析を行うにあたって必要なリファレンス配列となるドラフトゲノム情報の取得を優先させたことと、試験条件の予備検討に時間を要したためである。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額は、当初の予定通り、実験試薬やガスボンベ等の消耗品費や委託解析費、および国内外の学会参加旅費等に使用する。助成額は、研究の進展状況に応じて柔軟に使用し、助成期間内にすべて使用予定である。
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