2018 Fiscal Year Annual Research Report
根圏生態系における糖化アミノ酸代謝が果たす役割の解明
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18J22362
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
島崎 智久 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 植物微生物相互作用 / T-DNA / サントパイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Nicotiana tabacumのゲノム中には、Agrobacterium rhizogenesのT-DNAが水平伝播したと考えられているcT-DNA 領域が存在する。近年、cT-DNA上にコードされた遺伝子群がタバコにおいて発現し、サントパインと呼ばれるアミノ酸誘導体生合成に寄与していることが明らかになった。本研究はタバコにおけるサントパイン代謝の生理学的な役割を土壌微生物との相互作用という観点から明らかにすることを目的とした。
本研究で使用するサントパインの合成およびLC-MSを用いた分析手法を確立した。タバコにおけるサントパイン生合成の詳細な解析を行ったところ、幼植物体では根に、成熟個体では若い葉に多くサントパインが蓄積していることを明らかにした。また、生合成されたサントパインは根からはほとんど分泌されない一方で、アポプラストに蓄積している可能性が示唆された。
サントパインの土壌添加実験を行ったところ、特定の細菌種の相対存在量がサントパイン添加量に比例し増加することが明らかにった。また、サントパイン添加土壌から土壌細菌を単離し、サントパイン分解活性を調べたところ、サントパイン分解活性が認められた単離株が複数得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究を遂行するにあたり必須であるサントパインの合成および分析手法を早期に確立することができた。また、本年度の目標であったタバコにおけるサントパイン生合成の解析およびサントパインにより影響を受ける細菌種の同定が完了したため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際にタバコ根圏においてサントパインを資化している細菌種を明らかにする。また、サントパイン合成遺伝子を過剰発現させた形質転換体ミヤコグサおよびゲノム編入によりサントパイン合成遺伝子をノックアウトした形質転換体タバコの作出を進めていく。単離された細菌とこれらの形質転換体植物との相互作用を接種試験により解析していく。
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