国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院生命农学研究科の田中 愛子 研究員、竹本 大吾 准教授、広島大学大学院統合生命科学研究科の田中 伸和 教授、荒川 賢治 准教授らの研究グループは、サツマイモが痩せた土地での生育に適している謎の一端を解明しました。
サツマイモは、江戸时代の飢饉や戦中戦后の食粮难の时代に痩せた土地でも育つ「救荒作物」として広く栽培されてきました。しかし、何故、サツマイモが痩せた土地で健全に育つことが出来るのか？その理由は殆ど解明されていません。近年、サツマイモの祖先种が植物病原菌から获得した遗伝子が、世界中の栽培种において维持されていることが明らかになりましたが、その遗伝子の役割は不明でした。本研究では、サツマイモが病原菌から获得した遗伝子から作られる酵素が、土の中の特定の微生物を诱引する働きを持つ物质を合成する机能をもつことを明らかにしました。この结果から、サツマイモが病原菌由来の遗伝子を利用して、土壌微生物相をコントロールしている可能性が示されました。植物の根圏では、病原性微生物、菌根菌や窒素固定菌などの共生微生物、植物成长促进菌、あるいは腐生菌など植物の生育に影响を及ぼす様々な微生物が混在しており、根圏の微生物相が好适であることは植物の生存と繁殖に极めて重要です。本研究により、サツマイモの祖先种が获得し、维持されてきた病原菌由来の遗伝子が、植物の根圏微生物相に影响を及ぼすことを示されました。现在、IbACS注1）遗伝子を失って生育が低下したサツマイモと、通常のサツマイモの根圏微生物相の比较により、サツマイモの贫栄养条件での生育を促进する微生物を探索しており、そのような微生物が単离されれば、広く农业に応用できると期待されます。
本研究成果は、2022年1月23日付アメリカ科学雑誌「Molecular Plant-Microbe Interaction」誌の2022年1月号に掲載されました。
?サツマイモは、痩せた土地でも生育が可能な「救荒作物」として、江戸时代の飢饉や戦中戦后の食粮难の时代に広く栽培されてきた。
?サツマイモの祖先に病原菌が感染し、病原菌の遗伝子が植物に移动した。この遗伝子が现在のすべてのサツマイモ栽培种にも残っている。
?本研究から、サツマイモは病原菌から获得した遗伝子を使って、土壌中の有用な微生物を引き寄せることで、痩せた土地でも生育が可能になっている可能性が示された。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
注1）IbACS：サツマイモ（Ipomoea batatas）のアグロシノピン合成酵素遗伝子（Agrocinopine s测苍迟丑补蝉别）。スクロースと尝-アラビノースから、そのホスホジエステルであるアグロシノピン础を生合成する。サツマイモの祖先种にAgrobacterium属の病原菌が感染した际に、植物のゲノム顿狈础に取り込まれ、现在の全てのサツマイモ栽培种に保存されている。
雑誌名：Molecular Plant-Microbe Interactions
論文タイトル：Production of agrocinopine A by Ipomoea batatas agrocinopine synthase in transgenic tobacco and its effect on the rhizosphere microbial community.
著者：Tanaka A., Ryder M., Suzuki T., Uesaka K., Yamaguchi N., Amimoto T., Otani M., Nakayachi O., Arakawa K., Tanaka N., and Takemoto D.
顿翱滨：10.1094/惭笔惭滨-05-21-0114-搁
鲍搁尝：
