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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

阐明根际生态系统中糖化氨基酸代谢的作用

基本信息

批准号：
18J22362
负责人：
島崎智久
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに単離したタバコ根、サントパインまたはニコチン添加土壌由来Arthrobacter属細菌のなかから代表菌株を20菌株選定し、PacBioシーケンサーを用いて全ゲノム解析を行った。これらに公共データベースから取得したArthrobacter属細菌のゲノム情報を加え、合計99菌株からなるpan-genomeを構築し比較ゲノム解析を行うことで、Arthrobacter属細菌のタバコ根への適応機構を明らかにすることを目指した。全ゲノム情報を用いた系統解析の結果、Arthrobacter属細菌が大きく3つの亜系統に分類されることが明らかになった。3亜系統のうち一つは動物や食品などを単離源とする菌株によって構成された一方、残りの2亜系統は主に植物や土壌由来の単離株によって構成された。このことから土壌や植物環境への適応がArthrobacter属細菌の種分化を駆動したと考えられた。タバコ根由来単離株の多くは単一亜系統に属しており、この亜系統は他の亜系統と比べ糖やアミノ酸代謝関連遺伝子を多く有していたことから、糖、アミノ酸代謝能が植物根への定着に寄与することが推察された。また、タバコ根由来単離株はサントパインおよびニコチン分解遺伝子を有していたことから、タバコ特異的な特化代謝産物の分解能がArthrobacter属細菌のタバコ根への定着や他の細菌種との競合に寄与することが明らかとなった。ニコチン分解遺伝子はニコチンが存在する環境から単離された菌株のみから同定されその系統内分布は系統関係を反映していなかった。このことからArthrobacter属細菌はニコチン存在下において水平伝播によりニコチン分解遺伝子を獲得しニッチを形成することが示唆された。

In the past year, the number of bacteria isolated from Arthrobacter species was 20, and the number of bacteria isolated from PacBio species was 20. This information was obtained from the public database of Arthrobacter bacteria and added to the total of 99 strains. The pan-genome was constructed and compared with the analysis of the root system of Arthrobacter bacteria. The results of systematic analysis of all kinds of information are as follows: Arthrobacter genus bacteria are classified into three categories: 3. The system consists of two parts: one part is animal food, the other part is plant food, the other part is plant food. The species differentiation of Arthrobacter species was studied in this paper. The root system of a plant is related to the metabolism of sugar and acid, and the root system of a plant is related to the metabolism of sugar and acid. The specific metabolic products of Arthrobacter species can be decomposed by the bacteria of Arthrobacter genus, and the co-existence of other bacterial species can be detected. The distribution of these strains within the system reflects their systematic relationships. In the presence of bacteria, Arthrobacter spp. can be divided into two groups: one group is divided into two groups, the other group is divided into two groups.