| 研究課題/領域番号 |
21H02200
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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 |
竹内 香純 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (40370663)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 植物保護細菌 / 二次代謝制御 / シグナル物質 / アミノ酸 / トランスクリプトーム解析 |
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| 研究実績の概要 |
植物の根圏に生息する非病原性Pseudomonas属細菌Pseudomonas protegensは、周囲の病原微生物との競合に強く土壌病害を抑制する特徴を有することから植物保護細菌とよばれる。P. protegensは環境中において多様な抗菌性二次代謝産物を産生しており、このことが自身の根圏における優勢化に寄与する。研究代表者はこれまでに、調節型small RNAを中心とした制御機構による抗菌性物質の産生メカニズムを明らかにし、その中で一次代謝産物がシグナル物質として機能することを見出した。一方、この制御機構とは独立して植物保護能力に影響を及ぼすアミノ酸を同定しており、新規制御機構が存在することが示唆されている。本研究では植物保護細菌の包括的制御の実現に向けて、当該制御機構を明らかにすることを目的とする。
研究代表者はこれまでに各種アミノ酸処理下にて培養したP. protegens のトランスクリプトーム解析（RNA Seq解析）のデータを取得している。2021年度はそのデータ整備を進め、発現量が亢進する遺伝子、低下する遺伝子にグループ分けを行い、さらにVenn diagramに基づき、各種アミノ酸処理時に共通して変動する遺伝子、特異的に変動する遺伝子のグループ分けを行った。特に植物保護効果との相関関係が明確であることが判明しているアミノ酸AをP. protegensに処理した際に発現量が低下する遺伝子グループに着目し、以後の機能解析の対象とした。このグループには、特定の二次代謝産物の合成に関わることが予測される遺伝子クラスターが含まれていた。
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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
Pseudomonas protegens のRNA Seq解析のデータ整備を進める中で、既存のデータベース中にアノテーション情報の乏しい遺伝子も見出されたが、近縁系統のアノテーション情報についても精査し再解析を行うことで解決した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はアミノ酸Aの処理時に発現量に差異の見られた遺伝子のうち、二次代謝産物合成酵素遺伝子のクラスターなど、植物保護能力への関与が予測されるものを中心に解析を進める。さらに、相同組換えにより主要な遺伝子の欠損変異株を作出し、当該二次代謝産物の産生量の比較解析を進め、機能との相関を明らかにする。当該二次代謝産物は不安定な化合物であることも予測されるが、植物保護細菌の培養条件や化合物の抽出方法等を検討し、解析系を確立する。
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