Engineering of synthetic and functional rice microbiome that confers resistance to pathogen

赋予对病原体抗性的合成和功能性水稻微生物组工程

• 批准号: 19F19102
• 负责人: 岡崎 伸
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19102/
• 关键词: 微生物叢; いもち病; 抗菌活性; イネ; 微生物叢解析; マイクロバイオーム; Magnaporthe oryzae; バイオコントロール

健康なイネの異なる区画（土壌、根圏、根および葉）の細菌マイクロバイオームのアルファおよびベータダイブシティを分析および比較した。予想通り、根圏と土壌微生物叢は植物微生物叢よりも多様であった。土壌と根圏の両方のサンプルではデルタおよびガンマプロテオバクテリア、バクテリア、ウェルコミクロビウム、アキドバクテリア、クロストリジウムが多く存在していたが、植物のミクロビオーム（根と葉）では低いか存在しなかった。興味深いことに、オキシフォトバクテリアは葉と根の微生物叢で優勢であったが、地下の微生物叢ではそれほど豊富ではなかった。健康なイネと病気のイネの間のシャノンの多様性について、有意差は観察されなかった。しかしながら、いくつかの細菌門は、健康なイネでより豊富であった。例えば、MargulisbacyeriaとLentisphaeraeは、根圏と根の両方において、健康な植物でより豊富であった。 Nirospirae、WPS_2（Eremiobacterota）、Dependentiaeは、根圏の病気にかかった植物に多く見られた。病気にかかった植物の根のサンプルは、放線菌、スピロケート、バクテロイデス門、プロテオバクテリア門、プランクトミケス門の存在量が多かった。また、科レベルでは、SteptomycetaceaeとMgMjR_022（Marinilabiliales）は、根圏と根のコミュニティの両方で高いことが判明した。単離した健全イネから単離した細菌219株と糸状菌44株について、いもち病菌に対する抗菌活性を調べた結果、168個の細菌（77％）がいもち病菌に対してある程度の阻害を示した。そのうち25の分離株は非常に強く、いもち病菌のコロニーを25％以下に抑制する効果を示した。これらのいくつかは、いもち病菌と同時にイネに接種した場合にいもち病の症状を抑制することも確認できた。

分析并比较了健康水稻不同区室（土壤、根际、根和叶）细菌微生物组的α和β多样性。正如预期的那样，根际和土壤微生物群比植物微生物群更加多样化。 Delta 和 Gammaproteobacteria、细菌、Verrucomicrobium、Achidobacteria 和 Clostridium 在土壤和根际样品中含量丰富，但在植物微生物组（根和叶）中含量较低或不存在。有趣的是，产氧光合细菌在叶和根微生物群中占主导地位，但在地下微生物群中含量较低。健康水稻和患病水稻之间的香农多样性没有观察到显着差异。然而，一些细菌门在健康稻米中更为丰富。例如，健康植物的根际和根部中的 Margulisbacyeria 和 Lentisphaerae 含量更高。 Nirospirae、WPS_2（Eremiobacterota）和 Dependentiae 常见于受根际病害影响的植物中。来自患病植物的根部样本具有较高丰度的放线菌门、螺菌门、拟杆菌门、变形菌门和浮霉菌门。此外，在科水平上，Steptomycetaceae 和 MgMjR_022（Marinilabiliales）在根际和根群落中含量很高。对从健康水稻植株中分离出的 219 株细菌和 44 株丝状真菌的抗菌活性进行了研究，结果，168 株细菌（77%）对稻瘟菌表现出一定程度的抑制作用。其中，25株分离株非常强，显示出将稻瘟病菌菌落抑制到25%以下的效果。还证实，其中一些当与稻瘟病菌同时接种到水稻中时，可以抑制稻瘟病的症状。

项目成果

東京農工大学 植物微生物研究室 (岡崎研究室)

东京农工大学植物微生物实验室（冈崎实验室）

Host Specificity of Endophytic Fungi from Stem Tissue of Nature Farming Tomato (Solanum lycopersicum Mill.) in Japan

• DOI: 10.3390/agronomy10071019
• 发表时间: 2020-07-01
• 期刊: AGRONOMY-BASEL
• 影响因子: 3.7
• 作者: Dastogeer, Khondoker Mohammad Golam;Oshita, Yutaro;Okazaki, Shin
• 通讯作者: Okazaki, Shin

Distinct Root Microbial Communities in Nature Farming Rice Harbor Bacterial Strains With Plant Growth-Promoting Traits

• DOI: 10.3389/fsufs.2020.629942
• 发表时间: 2021-01
• 作者: Grace Flavyeliz Sinong;M. Yasuda;Y. Nara;Chol Gyu Lee;K. Dastogeer;H. Tabuchi;H. Nakai;Salem Djed