免疫調節ペプチドを介したイネの環境適応及び微生物共生の制御

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、免疫調整ペプチドOsPep6による根系拡張を介した植物成長促進機能の細菌依存性やその分子メカニズムを詳細に解析するために、バイオマス増加機能の発現に関与する共生細菌の同定を試みた。圃場のイネ根から単離された共生細菌株ライブラリを用いて植物成長促進菌のスクリーニングを行い、OsPep 及びOsPEPR1 依存的にイネの成長を促進する Sphingomonas sp.株(以下、NB7)を同定した。NB7の植物成長促進機能は Ospepr1 欠損変異体で見られなかった。したがって、OsPep-PEPR1 シグナル系が微生物共生の制御に寄与することが示された。そこで、よく研究が進んだ共生菌である根粒菌・菌根菌との共生に必要な共通共生経路との関係性を検証した。NB7によるイネの生重量増加は、OsPep6投与の有無にかかわらず、共通共生経路の重要制御因子の欠損変異体では見られなかった。よって、OsPep-PEPR1シグナル系と共通共生経路が連携して、イネの共生制御ひいては成長促進に寄与していることが示唆された。以上をまとめると、OsPep-OsPEPR シグナルを介した植物成長促進機能は共生微生物が関与しており、Sphingomonas 属菌がその一端を担っている可能性が示された。本研究によって、免疫活性化ペプチド Pep の新たな機能として「根系の成長促進機能」と「共生微生物叢の制御機能」を見い出し、両者を関連づけることができた。