花圏に優占するスフィンゴモナス属細菌の植物との共生関係と地理的変異

与植物的共生关系以及在花区占主导地位的鞘氨醇单胞菌的地理变异

• 批准号: 20H03324
• 负责人: 酒井 章子
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Research Institute for Humanity and Nature (2023)Kyoto University (2020-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03324/
• 关键词: 細菌叢; 花圏微生物; 雌雄異株; 送粉; 細菌; 種子微生物; 植物繁殖生態; 共生関係; 相利共生

本年度は、花で見られたスフィンゴモナス属細菌が種子を介して垂直伝播する可能性を検討するため、アカメガシワの種子の細菌叢を解析した。解析の結果、種子の細菌量と細菌の多様性には樹木個体間、個体内でばらつきが見られ、両者には正の相関関係が見られた。さらに、それらはスフィンゴモナス属を含むアルファプロテオバクテリアの量と関連しており、アルファプロテオバクテリアの割合が高い種子ほど多様性が高い傾向があった。また、高い優占度を示す細菌にはガンマプロテバクテリアが多く、スフィンゴモナス属の中で高い優占度を示すものは見られなかった。次に、開花期の雌花にスフィンゴモナス属を含む3系統の細菌を噴霧接種し、種子の微生物叢の変化を見たところ、他の2系統では接種した細菌が有意に増加していたものの、スフィンゴモナス属ではそのような増加は見られなかった。一方で、スフィンゴモナス属を接種した場合も含め、細菌の接種を受けた個体の種子は量や多様性が増加していた。これらの結果から、少なくとも実験に用いた系統のスフィンゴモナス属が、花に定着したのち種子を介して母親から種子へ伝播することはほとんどないことが示唆された。しかし、スフィンゴモナス細菌は、種子の細菌の多様性や量を増やす効果があることが示唆された。今回の実験では、異なる処理を同じ個体上の異なる花序に対し行い、袋掛け等は行わなかった。したがって、処理後に風や訪花昆虫によって細菌が花序間を移動した可能性がある。それぞれの細菌の効果を独立に明らかにするために、2022年度には同様の実験を操作ごとに個体を変えて行ったので、今後その解析を進める予定である。

今年，我们分析了 Akamegasiwa 种子的细菌菌群，以研究花朵中发现的鞘氨醇单胞菌通过种子垂直传播的可能性。分析结果表明，种子细菌含量和细菌多样性在个体树间和树内存在差异，且两者呈正相关关系。此外，它们与α变形菌（包括鞘氨醇单胞菌）的丰度有关，并且α变形菌比例较高的种子往往具有较高的多样性。此外，许多表现出高度优势的细菌是Gammaprotebacteria，并且没有发现鞘氨醇单胞菌属的物种表现出高度优势。接下来，我们在开花期用包括鞘氨醇单胞菌属在内的三种细菌喷雾接种雌花，并观察种子微生物群的变化，尽管其他两种菌株中接种的细菌数量显着增加，但没有这种情况。在鞘氨醇单胞菌属中观察到增加。另一方面，接种细菌的个体的种子，包括接种鞘氨醇单胞菌的个体的种子，其数量和多样性有所增加。这些结果表明，至少实验中使用的鞘氨醇单胞菌属菌株很少在定植花后通过种子从母本传播到种子。然而，有人认为鞘氨醇单胞菌具有增加种子中细菌多样性和数量的作用。本实验对同一个体的不同花序进行不同的处理，且不进行套袋。因此，处理后细菌可能通过风或访花昆虫在花序之间转移。为了独立阐明每种细菌的作用，我们在2022年对每次手术的不同个体进行了类似的实验，我们计划在未来继续进行分析。

项目成果

Idea paper: Extended benefits of pollinator‐mediated microbial dispersal among flowers

想法文件：传粉媒介介导的微生物在花朵间传播的延伸效益

• DOI: 10.1111/1440-1703.12326
• 发表时间: 2022
• 期刊: Ecological Research
• 影响因子: 2
• 作者: Takeda Kazuya;Sakai Shoko
• 通讯作者: Sakai Shoko

アカメガシワの種子内生菌

赤龟种子内生真菌

• 发表时间: 2022
• 作者: 小茂尻真凜;酒井章子
• 通讯作者: 酒井章子

見過ごされてきた訪花者：花をめぐる細菌とその役割

被忽视的花卉访客：花朵周围的细菌及其作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Lambolez Alice;Kawamura Ayako;Takahashi Tatsuya;Rymen Bart;Iwase Akira;Favero David S;Ikeuchi Momoko;Suzuki Takamasa;Cortijo Sandra;Jaeger Katja E;Wigge Philip A;Sugimoto Keiko;酒井 章子
• 通讯作者: 酒井 章子

Are microbes growing on flowers evil? Effects of old flower microbes on fruit set in a wild ginger with one-day flowers, Alpinia japonica (Zingiberaceae)

花朵上生长的微生物是邪恶的吗？

• DOI: 10.3897/mbmg.6.84331
• 发表时间: 2022
• 期刊: Metabarcoding and Metagenomics
• 作者: Jimenez Elvira Nuria;Ushio Masayuki;Sakai Shoko
• 通讯作者: Sakai Shoko

Contrasting microbiomes of male and female flowers of Mallotus japonics

野桐雄花和雌花的微生物组对比

• 发表时间: 2020
• 作者: Marre Maxime;Masayuki Ushio;Shoko Sakai
• 通讯作者: Shoko Sakai