Development of Utilization Technologies for Crop Production using Plant Growth Promoting Bacteria in Africa

非洲植物促生菌作物生产利用技术的开发

• 批准号: 22KK0085
• 负责人: 志和地 弘信
• 金额: $ 12.56万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0085/
• 关键词: 作物学; 育種学; 植物生育促進細菌; ヤムイモ; イネ; メタゲノム解析; 微生物工学; 窒素固定細菌

本研究はヤムイモ（Dioscorea spp.）に共生する植物生育促進細菌（Plant Growth Promoting Bacteria: PGPB）を用いた作物栽培技術の開発を目指すものである。ヤムイモとはヤマノイモ科の植物の食用種を指す。西アフリカではヤムイモは地域の食料として重要な作物であるが、その重要性が熱帯地域以外では適切に認識されておらず、研究や品種改良の対象とされてこなかった。申請者らは科学研究費の助成を受けて国際熱帯農業研究所（International Institute of Tropical Agriculture：IITA ナイジェリア）とヤムイモに関する共同研究を行ってきた。そして、ヤムイモには窒素固定をし、低肥沃土壌で生育できる系統があることを発見した。それらには窒素固定細菌や植物生育促進細菌が共生することが明らかになった。PGPBは窒素固定、リンの可溶化、植物ホルモンの産生などにより植物の生育促進や植物病原菌への拮抗作用を持つ細菌である。私たちはこれまでに多数のPGPBをヤムイモから分離・同定した。そのPGPBをダイジョ（ヤムイモの一種）及びイネに接種したところ、いくつかの細菌で生育に促進効果が認められた（Liswadiratanakul et al. 2021; Ouyabe et al. 2020）。また、蛍光タンパク質を組み込んだヤムイモ由来のGFP Agrobacterium sp.をダイジョ、ナガイモ、イネに接種したところ、根から侵入する様子が確認できた（森ら2021）。これらの結果からヤムイモ由来のPGPBはヤマノイモ科作物やイネの栽培において利用できる可能性が考えられた。植物共生エンドファイトを利用した作物の栽培技術の開発は化学肥料などの低減を目指す次世代の技術として期待される。

This study は ヤ ム イ モ (Dioscorea SPP.) に symbiotic す る Plant reproductive promote Bacteria (Plant Growth Promoting Bacteria: PGPB) を with い た crop cultivation techniques の open 発 を refers す も の で あ る. Youdaoplaceholder0 ヤム モと ヤ ヤ ヤ ノ モ モ モ edible species を refer to す. West ア フ リ カ で は ヤ ム イ モ は regional の food と し て important な crops で あ る が, そ の importance が hot 帯 region outside で は appropriate に know さ れ て お ら ず の や variety improvement, research like と seaborne さ れ て こ な か っ た. Applicants ら は fee の help scientific research into を by け て International hot 帯 agricultural research Institute (International Institute of Tropical Agriculture: IITA ナ イ ジ ェ リ ア) と ヤ ム イ モ に masato す る joint research line を っ て き た. そ し て, ヤ ム イ モ に は smothering element fixed を し, low fertility soil 壌 で fertility で き る system が あ る こ と を 発 see し た. Youdaoplaceholder0 それらに nitrogen-fixing bacteria や plant growth promoting bacterial が symbiosis する になった とが light らに なった になった. PGPB は smothering fixed, リ ン の solubilization, plant ホ ル モ ン の produce な ど に よ り plant の fertility promote や plant pathogen へ の antagonism effect を hold つ bacteria で あ る. Private たち, れまでに れまでに れまでに most <s:1> PGPBをヤム モ ら ら ら separate · agree た. そ の PGPB を ダ イ ジ ョ (ヤ ム イ モ の) and び イ ネ に vaccination し た と こ ろ, い く つ か の bacteria で fertility に promote unseen fruit が recognize め ら れ た (Liswadiratanakul et al. 2021; Ouyabe et al. 2020). ま た 蛍 light タ ン パ ク qualitative を group み 込 ん だ ヤ ム イ モ origin の GFP Agrobacterium sp. を ダ イ ジ ョ, ナ ガ イ モ, イ ネ に vaccination し た と こ ろ, root か ら intrusion す る others child が confirm で き た ら (sen 2021). こ れ ら の results か ら ヤ ム イ モ origin の PGPB は ヤ マ ノ イ モ division crop や イ ネ の cultivation に お い て using で き る possibility が exam え ら れ た. Plant symbiotic エ ン ド フ ァ イ ト を using し た crop cultivation techniques の の open 発 は chemical fertilizer な ど の low cut を refers す nextgen の technology と し て expect さ れ る.

项目成果

Replacement of water yam (Dioscorea alata L.) indigenous root endophytes and rhizosphere bacterial communities by the inoculation of a synthetic community of dominant plant-growth-promoting bacteria

通过接种优势植物生长促进细菌的合成群落来替代水山药（Dioscorea alata L.）本地根内生菌和根际细菌群落

• 发表时间: 2022
• 作者: Sumetee Liswadiratanakul;Kosuke Yamamoto;Vatanee Wattanadatsaree;Yuh Shiwa;Shunta Kihara;Hironobu Shiwachi
• 通讯作者: Hironobu Shiwachi

ヤムイモの窒素固定エンドファイトの解明と農業革新

山药固氮内生菌的阐明和农业创新

国際熱帯農業研究所(IITA)(ナイジェリア)

国际热带农业研究所 (IITA)（尼日利亚）

Replacement of water yam (Dioscorea alata L.) indigenous root endophytes and rhizosphere bacterial communities via inoculation with a synthetic bacterial community of dominant nitrogen-fixing bacteria.

• DOI: 10.3389/fmicb.2023.1060239
• 发表时间: 2023
• 期刊: Frontiers in microbiology
• 影响因子: 5.2

ジネンジョ (Dioscorea japonica) の植物生育促進細菌の探索

在薯蓣中寻找植物促生长细菌

• 发表时间: 2022
• 作者: 松平智輝;Pachakkil Babil;志和地弘信;田中尚人;志波優
• 通讯作者: 志波優