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植物の根圏に生息するシュードモナス属細菌Pseudomonas protegensは、多様な抗菌性二次代謝産物を産生し周囲の病原微生物を駆逐することから植物保護細菌とよばれる。抗菌性物質の合成酵素遺伝子の発現は、調節型small RNAを中心とした二次代謝制御系により制御されているが、研究代表者らはこれまで、一連の制御系が常に稼動するのではなく、周辺環境に応じてオン・オフが切り替わることを明らかにした。オンに関わる亢進シグナル物質として一次代謝産物、二次代謝産物のいずれもが含まれていることが示唆されている。
昨年度までに特定した亢進シグナルAについて、植物保護細菌とともに土壌に処理したところ、卵菌類による土壌病害に対し、植物保護細菌の効果を高めることが明らかになったことから、亢進シグナルAが作用する植物保護細菌側の遺伝子の特定を試みた。RNA Seqによる比較解析の結果、水処理区と比較し亢進シグナルAの処理区では、病原菌の生育抑制に寄与する菌体外酵素の合成遺伝子クラスターの発現が亢進していた。この菌体外酵素は、上述の制御系の制御下にあることは既知であったが、その亢進シグナルについては今回新たに明らかになった。さらに、亢進シグナルAによるバイオフィルム形成能と浮遊細胞の割合を調べたところ、濃度依存的にバイオフィルム形成能が高まることが明らかとなった。以上のことから、亢進シグナルAによる植物保護細菌の機能向上のメカニズムの一端が明らかとなった。
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