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2018 年度 実績報告書

C1微生物のレアアース依存型細胞機能を活用した新奇な作物生育促進技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03949
研究機関岐阜大学

研究代表者

中川 智行  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (70318179)

研究分担者 清水 将文  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (60378320)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードメチロバクテリウム属 / レアアース / Bradyrhizobium属 / 多糖
研究実績の概要

まず、昨年獲得した75株のメチロバクテリウム属細菌の遺伝系統解析を行った。その結果、レアアース(REE)でコロニー系が増大する15株は特に一つのクラスターを形成せず、メチロバクテリウム属およびメチロルブラム属に広く分布した。つまり、REE依存的にコロニーを増大させる菌株は自然界に広く存在することを示すことができた。次に、REE依存的にコロニーが増大するC1微生物M. zatmanii GM97株の解析を中心に行った。まず、GM97株の全ゲノム配列を明らかにした。そのゲノム情報を用いて、GM97株のSmに対する細胞応答をrRNA seqを用いて解析することを試みたが、RNAの調製がスムーズにできず、残念ながら、本実験項目は来年度に持ち越しとなった。
また、シロイヌナズナを用いて、その成長を促進させる能力を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌のスクリーニング方法を確立した。寒天培地上でメチロバクテリウム属細菌を塗布した種子を発芽させ、塗布しないものと比べてシロイヌナズナの生育が良いものをピックアップした。残念ながらGM97株は生育促進能力を持ち合わせていなかったが、いくつかの候補株を見出すことができた。その評価は来年度に行うこととする。
一方、ダイズ等の根粒作物の生育に欠かせない根粒菌Bradyrhizobium属細菌のREE応答について解析し、昨年までBradyrhizobium属細菌がREE依存的メタノール代謝を行うことを示してきたが、本年度はBradyrhizobium属細菌がREEに応答して菌体外に多糖を生産することを示した。菌体外に生産される多糖は、REE依存的に生産され、分子量的に2タイプの菌体外多糖が生産されていた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度、M. zatmanii GM97株のREE応答を観察するためにRNA seqを試みる予定であったが、RNAの調整がスムーズに行かず、来年度に持ち越しとなった。また、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌のスクリーニングを試みたものの、優秀なメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌細菌株を獲得できていなが、その候補株をいくつか獲得することはできたので、来年度、その評価を行う予定である。そのため、やや遅れているという評価が妥当と考えている。

今後の研究の推進方策

遅れているM. zatmanii GM97株のREE応答を観察するRNA seqを実行し、本株のREE応答の分子機構の解明を目指す。また、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌を獲得し、実際にその成長促進の分子メカニズムを明らかとしていく。現在のところ、シロイヌナズナの成長促進能を持つメチロバクテリウム属およびメチロルブラム属細菌の候補株を持ち合わせているため、実際、その能力を持つ菌株を選抜し、実際にシロイヌナズナとの相互関係を明らかにしていく。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Lanthanide-Dependent Regulation of Methylotrophy in Methylobacterium aquaticum Strain 22A2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda Sachiko、Suzuki Yutaka、Fujitani Yoshiko、Mitsui Ryoji、Nakagawa Tomoyuki、Shintani Masaki、Tani Akio
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 3 ページ: e00462-17

    • DOI

      10.1128/mSphere.00462-17

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-01-27  

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