Dynamics of bacterial communities in the rhizosphere of Pinus densiflora

赤松根际细菌群落动态

• 批准号: 21J12127
• 负责人: 白川 誠
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12127/
• 关键词: アカマツ; 根冠; 一次根; 境界細胞; 根細胞外トラップ; 根圏バクテリア; Paraburkholderia; 防御応答; RETs; 細胞外DNA; ムシゲル

植物の根冠から生理活性を有したまま脱落する境界細胞と、それらが産生する粘性滲出物（ムシゲル）などからなる構造は根細胞外トラップ（root extracellular traps: RETs）と呼ばれる。本研究では、RETsによって根圏に保持された非病原性のバクテリア（根圏バクテリア）が宿主樹木に及ぼす直接的・間接的な影響について評価するために、１）植物病原菌（Fusarium sp.、Trichoderma sp.）－根圏バクテリア（Bacillus属、Paraburkholderia属など）による二員培養試験、２）宿主樹木（アカマツ）－植物病原菌－根圏バクテリアの三者による培養試験、３）宿主樹木（アカマツ根端から分離したRETs）－根圏バクテリアによる二員培養試験を行った。その結果、供試したバクテリア株のうち、Paraburkholderia属はPDA培地上で病原菌2株の菌糸成長を一時的に阻害した。加えて、根圏に定着することにより、病原菌株（特にTrichoderma sp.）が引き起こす根の褐変や伸長阻害などの病徴を有意に軽減した。また、RETsの主要な構成要素である境界細胞内の活性酸素種（reactive oxygen species: ROS)の産生を有意に誘導することが確認された。これらのことから、RETsによってトラップされた根圏バクテリアは、発芽初期のアカマツ根圏において宿主の病原菌に対する防御応答の一部として機能することが示唆された。

The physiological activity of plant root cap has been studied, and the viscous exudates produced by plant root cap are called root extracellular traps. In this study, RETs were used to control the growth of non-pathogenic fungi in the rhizosphere. 1) Plant pathogens (Fusarium sp.) Trichoderma sp.）- 2) culture experiment of host tree-plant pathogenic bacteria-root-ring culture; 3) culture experiment of host tree-root-ring culture. The results showed that Paraburkholderia was a temporary inhibitor of the growth of 2 strains of pathogenic bacteria on PDA culture. Add The characteristics of the disease are deliberately reduced. It is confirmed that the production of reactive oxygen species (ROS) in cells in the boundary is intentionally induced by the main components of RETs. This is part of the defense function of the host against pathogens in the early stages of development.

项目成果

アカマツ根冠由来の細胞外トラップ（RETs）によるバクテリアの捕捉

日本红松根冠细胞外陷阱 (RET) 捕获细菌

• 发表时间: 2022
• 作者: 白川誠;松下範久;福田健二
• 通讯作者: 福田健二

Enhanced resistance against root pathogens by rhizobacteria in Pinus densiflora prior to ectomycorrhiza formation

在外生菌根形成之前，赤松根际细菌增强了对根部病原体的抵抗力

• 发表时间: 2022
• 作者: Makoto Shirakawa;Norihisa Matsushita;Kenji Fukuda
• 通讯作者: Kenji Fukuda