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Research Results 研究成果

ブドウを根头がんしゅ病から守る!

拮抗细菌が根头がんしゅ病を抑制する仕组みを解明~病原细菌に感染する头部を欠いたファージ尾部様粒子谤丑颈锄辞惫颈迟颈肠颈苍を発见~ 2024.01.18
研究成果Life & HealthEnvironment & Sustainability

ポイント

  • 根头がんしゅ病は病原细菌によって引き起こされるブドウの重要病害です。冈山県农林水产総合センターでは、この病原细菌に対し抗菌効果を持ち、同病を抑制できる拮抗细菌を特定していましたが、その作用机序は不明でした。
  • 今回、その抗菌効果の実体が、頭部を欠いたファージ尾部様粒子(通称 テイロシン)であることを突き止め、rhizoviticin(リゾビティシン)と命名しました。
  • 本研究は、テイロシンが拮抗细菌の防除効果の原因であることを示した初めての例です。拮抗细菌の生物农薬としての利用促进、さらなる有用细菌の选抜、テイロシンによる防除法开発などが期待されます。
  • 谤丑颈锄辞惫颈迟颈肠颈苍はアルファプロテオバクテリア纲では初のテイロシン発见例で、そのゲノム构造は既知のテイロシンと异なることから、テイロシンの起源や进化を知る键になりえます。

概要

 岡山大学大学院環境生命科学研究科の石井智也大学院生(当時)、齋藤晶大学院生(当時)、Niarsi Merry Hemelda大学院生(博士後期課程3年)、農学部の土田菜月学部生(当時)、大学院環境生命自然科学研究科の包継源大学院生(博士後期課程1年)、学術研究院環境生命自然科学学域(農)の能年義輝教授と農研機構西日本農業研究センターの川口章上級研究員、理化学研究所環境資源科学研究センターの佐藤繭子技師、豊岡公徳上級技師、石濱伸明研究員、白須賢副センター長、九州大学大学院医学研究院の林哲也教授らの共同研究グループは、ブドウの重要病害である根頭がんしゅ病を抑制できる拮抗細菌が、頭部を欠いたファージ尾部様粒子によって根頭がんしゅ病の病原細菌を溶菌することで防除能を発揮する仕組みを明らかにしました。本成果は英国時間1月18日、国際微生物生態学会の科学雑誌「The ISME Journal」にオンライン掲載されます。
 根头がんしゅ病は土壌に生息する植物病原细菌によって引き起こされ、化学农薬での防除が难しい病害です。このような病害には拮抗微生物(生物农薬)が有効です。冈山県农林水产総合センターではブドウ根头がんしゅ病を极めて强力に抑制する拮抗细菌を特定していましたが、今回その作用机序が明らかになったことで、拮抗细菌の生物农薬としての利用や、さらに有望な菌株の単离に道が拓け、世界のブドウやワイン生产の安定化への贡献が期待されます。

図1:ブドウの苗木に発生した根头がんしゅ病

図2:rhizoviticin及びその由来となったと考えられるファージのゲノム構造(上)と模式図(下左)、および実際に電子顕微鏡で観察されたrhizoviticin(下右) rhizoviticinは、ファージAのテイルとファイバーの遺伝子領域が、ファージBに由来する遺伝子発現調節や複製関連の遺伝子群と融合(組換え)した際に、ヘッドに関連する領域を失って誕生したと考えられる。

论文情报

掲 載 紙:The ISME Journal
論 文 名:Rhizoviticin is an alphaproteobacterial tailocin that mediates biocontrol of grapevine crown gall disease
著 者:Tomoya Ishii, Natsuki Tsuchida, Niarsi Merry Hemelda, Kirara Saito, Jiyuan Bao, Megumi Watanabe, Atsushi Toyoda, Takehiro Matsubara, Mayuko Sato, Kiminori Toyooka, Nobuaki Ishihama, Ken Shirasu, Hidenori Matsui, Kazuhiro Toyoda, Yuki Ichinose, Tetsuya Hayashi, Akira Kawaguchi, and Yoshiteru Noutoshi
D O I:10.1093/ismejo/wrad003

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