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~微生物肥料としての大量生産に道~ アーバスキュラー菌根菌の純粋培養に世界で初めて成功

研究

大阪府立大学大学院生命環境科学研究科 秋山康紀 教授、筒井一歩 大学院生(当時)、林 英雄 教授(当時)、自然科学研究機構基礎生物学研究所 川口正代司教授、亀岡 啓 博士研究員、信州大学農学部 齋藤勝晴 准教授及び北海道大学大学院農学研究院 江澤辰広 准教授らは、JST戦略的創造研究推進事業ACCELにおいて、微生物肥料として農業への利用が期待されているアーバスキュラー菌根菌(AM菌)の単独での培養に世界で初めて成功しました(図)。これにより、AM菌を純粋培養して大量生産できる可能性が開けました。

環境負荷の低い次世代の栽培体系の一つとして有用土壌微生物の活用が世界的に活発化しています。その中でも、AM菌に大きな期待が寄せられています。AM菌はイネ科やマメ科など重要作物を含むほとんどの植物と共生関係を結ぶことができ、必須栄養素であるリンを植物に供給します。しかし、植物と共生しないと生育できない性質をもつため、増殖に手間とコストがかかることが問題でした。

本研究では、バクテリアとの共存培養によりAM菌の胞子形成が誘導されたという先行研究を手掛かりとして、バクテリア由来の枝分かれ脂肪酸に増殖促進効果があることを発見しました。さらに不飽和脂肪酸であるパルミトレイン酸がより強くAM菌の生育を促進して胞子形成を誘導することを発見しました。形成された胞子は、植物根に正常に感染共生して娘胞子を形成できることが分かりました。

得られる胞子の数や共生能の点で植物を用いた共存培養にまだ及びませんが、継続的に改良を重ねていけば、将来的には低コストでかつ安定的にAM菌を供給することが可能になると期待されます。

詳しい研究内容については以下をご覧ください。

~微生物肥料としての大量生産に道~アーバスキュラー菌根菌の純粋培養に世界で初めて成功.pdf

書籍情報

【論文タイトル】

Stimulation of asymbiotic sporulation in arbuscular mycorrhizal fungi by fatty acids

Hiromu Kameoka1, Ippo Tsutsui2, Katsuharu Saito3,4, Yusuke Kikuchi5, Yoshihiro Handa1, Tatsuhiro Ezawa5, Hideo Hayashi2, Masayoshi Kawaguchi1,6, Kohki Akiyama2

1Division of Symbiotic Systems, National Institute for Basic Biology,2Graduate School of Life and Environmental Sciences, Osaka Prefecture University, 3Faculty of Agriculture, Shinshu University, 4Research Center for Fungal & Microbial Dynamism, Shinshu University, 5Graduate School of Agriculture, Hokkaido University, 6Department of Basic Biology, School of Life Science, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)

【雑誌】Nature Microbiology

【DOI】10.1038/s41564-019-0485-7

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