| 研究課題/領域番号 |
17K08176
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
染谷 信孝 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (60360575)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 植物保護細菌 / 抗菌物質 / シグナル / 増強 / 包括制御 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度は、植物保護細菌Pseudomonas protegens Cab57株において、既に作成済であったhydrogen cyanide (hcn)、2,4-diacetylphloroglucinol(phl)、pyrrolnitrin (prn)生合成遺伝子欠損株に加えて、pyoluteorin (plt)生合成遺伝子欠損株及び多重欠損株を作成し、その抗菌活性及び生物防除効果を検定した。その結果、plt欠損株においてhcn欠損株と同様に抗菌活性の増強及び生物防除効果の増強が認められた。また、Pseudomonas sp. Os17及びSt290株にhcn、phl、rzn生合成遺伝子を欠失した結果、hcn遺伝子の欠損でP. protegensと同様の表現形質が観察された。このことから、hcn遺伝子の欠失は種を越えて同様の作用を示すことが示唆された。また、rhizoxin (rzn)遺伝子の欠失は生物防除効果の低下をもたらす一方で植物体への毒性が緩和することが認められた。また、phlまたはprnの欠損はRhizoctonia solaniに対する抗菌活性及びそれが引き起こす野菜類苗立枯病に対する生物防除効果を大幅に低下させることから、生物防除効果における主要因として機能していることが示唆された。これらの結果は、hcnもしくはpltの欠失が、他の抗菌要因の発現を増強させている可能性が推測された。一方で多重変異株における表現形質から、hcnおよびpltの同時欠損は一重欠損株よりも抗菌活性及び生物防除効果が低下することが確認された。また、各変異株における包括的な制御機構であるsmall RNA Rsmの影響を調査するために、Cab57株の変異株においてRsm活性を測定した。
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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
初年度の計画であった各抗菌物質の一重欠損株及び多重変異株全ての表現形質調査が完了した。hcnに加えてplt欠損が菌株全体の植物保護効果を増強させることを見出した。
連携研究者の強力により、包括的制御機構であるsmall RNAの活性測定も進展し、また産生抗菌物質の定量も順調に進んでいる。一菌株で複数の抗菌要因を有する供試細菌種の複雑な植物保護効果を解明する目的としては計画通り順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
日本産P. protegens株における、植物病原菌に対する抗菌活性及び生物防除効果について、その主要因が抗菌物質2,4-diacetylphloroglucinol(DAPG)もしくはpyrrolnitrin(PRN)であることが確認され、さらに各抗菌要因の一重もしくは多重欠損により、抗菌物質産生自体が、他の抗菌要因の産生制御に関与していることが明確になってきた。最終産物である抗菌物質自体もしくは前駆物質による影響であるかについて今後解析を進める。一方で主要因となるhcnもしくはprnといった抗菌物質の生合成が増強される包括的なメカニズムは徐々に明らかになってきたが、両要因のうちいずれかが重要であるのかを追求する必要性がある。
また、より農業現場に近い状況で植物保護効果を発揮できるのかを確認する必要もある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度前半に雇用予定であった研究補助者の雇用が遅れたために、人件費・謝金額が当初予定よりも減額した。一方で研究自体は順調に進んでおり、次年度に解析するためのサンプル調製量が当初予定よりも大幅に増大している。そのため、次年度において当初計画よりも大量のサンプルを解析するために、研究補助者の雇用時間を増加する予定で有り、次年度使用額をそこに充当させる予定。
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