2022 年度研究成果報告書

害虫唾液内共生菌による植物防御応答の制御機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15878
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関	埼玉大学
研究代表者	上村卓矢埼玉大学, 理工学研究科, その他 (80847179)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	共生菌 / ハスモンヨトウ / シロイヌナズナ
研究成果の概要	害虫の唾液内に生息する共生微生物は、寄主植物のシグナル伝達経路に作用することで、植物の防衛応答を制御し害虫の食害効率を向上させる可能性が近年示唆されてきたものの、当該応答の詳細な分子メカニズムは明らかにされていなかった。そこで本研究では無菌唾液を作製し、唾液内共生菌が植物防衛機構に及ぼす影響について評価したところ、共生菌は様々な植物ホルモンシグナル伝達経路を活性化することで、虫害抵抗性反応を間接的に阻害していることが明らかになった。また当該応答を担う共生菌を単離することに成功した。本研究の成果は多様な植物―昆虫間相互作用の一端を明らかにするものである。
自由記述の分野	植物分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまでの植物―昆虫間相互作用研究は害虫唾液内に含まれるエリシターとそれに応答する植物分子に関する知見が蓄積し、最近になって唾液内共生菌の寄与についても示唆されてきたが、共生菌がどのように当該相互作用に影響しているのかは不透明だった。本研究によって、共生菌が植物内の多様なホルモンシグナル経路を活性化し、経路間のクロストークを介して害虫抵抗性ホルモン経路の活性化を抑制するという新規モデルを打ち立てた。本研究の成果は生態系における3者間（植物、昆虫、微生物）の新たな関係性を示唆するとともに、農薬に依存しない新たな有機農法の開発につながることが期待される。