Advancing the culture technique of arbuscular mycorrhizal fungi

丛枝菌根真菌培养技术的进步

• 批准号: 22H02226
• 负责人: 齋藤 勝晴
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02226/
• 关键词: アーバスキュラー菌根菌; 純粋培養; 脂肪酸; 培養; 形質転換; 菌根菌; オミクス解析

アーバスキュラー菌根菌（AM菌）の完全な単独培養法を確立するため、以下の2つの課題を検討した。課題１．胞子成熟化因子の特定：モデルAM菌であるRhizophagus irregularisをミリスチン酸を含む培地で培養すると、バイオマスは増加するが次世代胞子のサイズは親胞子に比べて小さいという課題がある。ある種のAM菌は単独培養によっても次世代胞子の約半数が親胞子と同等のサイズになる。胞子の成熟因子の同定のため、この菌種のゲノム解読を試みた。しかし、培養菌体から抽出したゲノムDNAは微量あり、しかも著しく断片化していたことから、PacBio Sequel IIによるシーケンス解析を行うことができなかった。そこで、de novo transcriptome解析により発現遺伝子のカタログ化を行った。十分なリード数が得られたことから、Trinityを用いてde novo assembleを行った。次年度は、モデルAM菌R. irregularisのゲノム・トランスクリプトームデータと比較することで、胞子成熟化に関わる遺伝子候補を抽出する。オミクス解析と並行して、ケミカルライブラリースクリーニングによる胞子成熟化因子の探索を行い、マイクロプレートを用いたスクリーニング系の構築を行った。課題２．高増殖効率を示す脂肪酸の探索：植物から供給される脂肪酸の種類と量を明らかにするため、ミヤコグサ共生変異体（gpdh変異体）に安定同位体標識グルコースを投与し、クロマトグラフィー質量分析計で脂質組成を解析した。これらの解析をもとに脂肪酸の組み合わせや濃度を変えて単独培養の培地に添加し、AM菌の増殖速度や胞子生産量を評価し、培養の最適化を行った。不飽和脂肪酸の一部が増殖に対して高い効果を示すことが明らかとなった。

为了建立一种完整的单一培养方法，用于羊膜菌根真菌（AM真菌），研究了以下两个问题。挑战1。识别孢子成熟因子：当根茎不规则（一种模型AM细菌）被培养在含有肉芽性酸的培养基中时，生物量增加，但下一代孢子的大小小于父母孢子的大小。即使在某些AM细菌中单独培养，大约一半的下一代孢子也与父孢子相同。为了确定孢子的成熟因子，我们试图破译该物种的基因组。然而，从培养的细胞中提取了少量的基因组DNA，并显着碎裂，并且不可能使用PACBIO SECEL II进行序列分析。因此，通过从头转录组分析将表达的基因分类。获得了足够数量的铅，并使用三位一体进行了从头组装。明年，将提取参与孢子成熟的候选基因与模型AM细菌R. iNREGULALIS的基因组和转录组数据进行比较。与OMICS分析同时，通过化学库筛选搜索了孢子成熟因子，并使用微孔板构建了筛选系统。挑战2。寻找表现出较高生长效率的脂肪酸：为了澄清植物提供的脂肪酸的类型和量，使用色谱质谱仪对共生突变体（GPDH突变体）进行稳定的同位素标记的葡萄糖和脂质组成进行分析。基于这些分析，更改了脂肪酸的组合和浓度，并将培养物添加到单个培养物中，并评估了AM细菌产生的生长速率和孢子，并优化了培养物。已经揭示了一些不饱和脂肪酸对生长产生高影响。

项目成果

脂肪酸と糖の添加によるアーバスキュラー菌根菌の培養化

添加脂肪酸和糖培养丛枝菌根真菌

• 发表时间: 2022
• 作者: Sugiura;Y.;Akiyama;R;Tanaka;S.;Yano;K.;Kameoka;H.;Marui;S.;Saito;M.;Kawaguchi;M.;Akiyama;K.;Saito;K.;小澤元輝・齋藤勝晴;小澤元輝・齋藤勝晴;藤原優介・齋藤勝晴
• 通讯作者: 藤原優介・齋藤勝晴

Role of polyphosphate in arbuscular mycorrhizal fungi

聚磷酸盐在丛枝菌根真菌中的作用

• 发表时间: 2022
• 期刊: IMS Newsletter
• 作者: Nguyen;T. C. and Saito;K.
• 通讯作者: K.

Utilization of myristate and palmitate as carbon sources in arbuscular mycorrhizal fungi

肉豆蔻酸酯和棕榈酸酯作为丛枝菌根真菌碳源的利用

• 发表时间: 2022
• 作者: Sugiura;Y.;Akiyama;R;Tanaka;S.;Yano;K.;Kameoka;H.;Marui;S.;Saito;M.;Kawaguchi;M.;Akiyama;K.;Saito;K.
• 通讯作者: K.

スラナリ工科大学(タイ)

素拉那里科技大学（泰国）

アーバスキュラー菌根菌の非共生的成長に対する不飽和脂肪酸の効果

不饱和脂肪酸对丛枝菌根真菌非共生生长的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Sugiura;Y.;Akiyama;R;Tanaka;S.;Yano;K.;Kameoka;H.;Marui;S.;Saito;M.;Kawaguchi;M.;Akiyama;K.;Saito;K.;小澤元輝・齋藤勝晴;小澤元輝・齋藤勝晴
• 通讯作者: 小澤元輝・齋藤勝晴