植物内生細菌の機能を利用した難防除植物病害の生物的防除法の開発

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本研究の目的は、難防除病害として知られるナス科植物等青枯病に対して直接的な拮抗性または植物への全身抵抗性の誘導(ISR)、および生育促進活性を有する植物内生細菌(PGPEB)を選抜し、それらを有効資材化することにより、タバコ立枯病に対する生物的防除法の開発を図ることである。前年度までに、野生ナス科植物Solanum nigrumの茎および根内から、顕著な根の伸長促進効果を示す多くのPGPEBを選抜し、それらの根伸長活性とACCd活性、IAA産生性、およびタバコ立枯病抑制活性を明らかにし、有望な生物防除素材としての可能性を指摘した。今年度は、タバコ植物体内での病原細菌-内生細菌との相互作用を解明し、分子機構ならびに病害抵抗性に関わるシグナル経路の解明を試みた.選抜されたPGPEBによる発病抑制を評価するために,青枯病菌で汚染した土壌にタバコを移植した。植物体内における両者の相互反応を可視化するために両細菌にGFPを導入した。さらに定量リアルタイムPCRにより、PGPEB接種により誘導される各種抵抗性関連遺伝子(PR1、Coi1、NPR1、PDF1.2,ERF1 and EREBPs)の発現を調査した。その結果、4つのPGPEB分離株においてタバコの青枯病に対する有意な抑制効果が認められ、予め接種されたPGPEB株が、タバコの根においてGFPuvを形質転換された青枯病菌の感染に及ぼす影響を観察することが可能であった。またPGPEB接種により誘導される各種抵抗性関連遺伝子の発現を調査した結果,接種した24時間後のタバコ葉において強いPRI遺伝子の発現が認められた.さらにサリチル酸加水分解酵素遺伝子(NahG)で形質転換したタバコ変異体(NahG)を用いることにより,その発病抑制はサリチル酸シグナル伝達系に依存することが確認された.