研究課題
現在、日本では食料自給率の改善が急務とされ、また世界的な植物バイオマスの利用価値への注目から農業生産性の向上が望まれている。現代農法では過剰な化成肥料・農薬の添加によりその生産性を維持しているが、持続的な農業の発展のためには化成肥料・農薬の使用量の低減が可能となる環境低負荷型の農業スタイルの確立が不可欠となる。植物と菌根菌・根粒菌との菌根共生・根粒共生は、リンや窒素などの養分を宿主に供給し、大きん生育促進効果をもたらすことから、微生物肥料としての利用が注目されている。これら共生の成立過程は宿主植物、共生菌の共生因子により制御されているが、外部の温度・湿度・栄養状態などの環境因子によっても大きく影響を受けるため、宿主への生育促進効果も不安定なものとなってしまう。そこで本研究では、共生菌の感染能と生育促進効果をもつ物質の探索と解析を行い、それらの物質を添加することによって共生能の向上と安定制御を行う技術開発を行うことを目的とした。昨年度までの研究で、マメ科モデル植物であるミヤコグサを用いたトランスクリプトーム解析、メタボローム解析により得られた情報から、アーバスキュラー菌根（AM）共生、根粒共生に影響を与えうる物質候補を同定している。さらに、これらの物質を実際に植物体や共生菌に添加した際の共生への影響と、それに伴う生育促進効果についての影響の評価法を確立した。この方法を用いて、AM菌菌糸伸長の促進効果がみられたいくつかの候補物質については、宿主植物への感染能が向上することが判明した。さらに他の物質では、ミヤコグサで得られた実験室内での知見を圃場における作物での効果を実証するため、ダイズを用いた圃場において添加試験を行い、共生能の向上による生育促進効果を観測することができた。
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Communications Biology
巻: 1 ページ: 87
10.1038/s42003-018-0094-7
