メタゲノム解析とQTL解析から探る，植物-土壌微生物群集相互作用機構

通过宏基因组分析和QTL分析探讨植物-土壤微生物群落相互作用机制

基本信息

批准号：
21K14763
负责人：
番場大
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年，持続可能な農業の確立が世界的な課題となっている中で，植物と土壌微生物群集の相互作用は，低環境負荷農業を実現する極めて重要な役割を担うと期待されている。そこで，本研究では，植物と土壌微生物群集の相互作用に関連する植物遺伝子座を特定し，微生物群集との相互作用が植物によってどのように規定されるのかを明らかにすることを目的とし，マメ科のモデル植物ミヤコグサを用いて，土壌微生物群集の接種実験，メタゲノム解析，およびQTL解析を組み合わせることで，植物-土壌微生物群集の相互作用機構についてアプローチする。2022年度は2021年度に得られた結果の再解析を含めて研究を進めた．2021年度にはミヤコグサGifu系統とLotus burttii系統との間に作成されたRILsを用いた接種実験を行い，2023年度にはGifu系統とミヤコグサMG20系統との間に作出されたRILsを用いた接種実験を行い，結果を統合する予定であった．しかし，2021年度に利用していた人工気象器の破損に伴い，生育環境を一新する必要性が生じた．そのため，生育環境バイアスを除くために，2023年度においてもLotus burttii系統とのRILsとMG20系統とのRILsについても再度接種実験を行った．また，2021年度の結果では，接種実験の際に１ポット２系統を栽培したところ，ポットとしてのバイアスが検出されたため，同バイアスをできる限り減らすようにすべての個体をランダマイズして栽培した。得られた834個体をの根サンプルはすでに採取済みであり，現在解析を進めている。加えて，解析結果を2021年度の結果と比較し，微生物群集への植物遺伝子座の効果がどれだけロバストなのかを評価したい。

近年来，随着可持续农业的建立成为全球挑战，预计植物与土壤微生物群落之间的相互作用在实现低落环保农业方面发挥了极为重要的作用。因此，本研究旨在确定与植物与土壤微生物群落之间相互作用有关的植物基因座，并阐明植物与微生物群落之间的相互作用是如何由植物定义的。使用豆类家族的模型植物，我们通过结合接种实验，元基因组分析和QTL分析土壤微生物群落来处理植物土壤微生物群落的相互作用机制。在2022年，我们进行了研究，包括对2021年获得的结果的重新分析。2021年，我们使用GIFU菌株和Lotus Burttii菌株之间创建的RIL进行了接种实验，并在2023年进行了使用GIFU株和Muyakogusa Muyakogusa Mgg20和计划的RIL进行接种实验，并进行了接种实验。但是，由于损坏了2021年使用的人造天气设备，因此有必要完全更新不断增长的环境。因此，为了消除不断增长的环境的偏见，我们对2023年的RIL进行了一次重新接种实验，并在2023年对Mg20菌株进行了RIL。已经收集了834个标本的根本样本，目前正在进行分析。此外，我们想将分析结果与2021年的分析结果进行比较，以评估植物基因座对微生物群落的影响。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ミヤコグサ根微生物群集に対するQTLマッピング

莲花根部微生物群落QTL定位

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
番場大;Akyol Turgut Y;Quilbe Johan;Andersen Stig U;佐藤修正
通讯作者：
佐藤修正

Aarhus University(デンマーク)

奥胡斯大学（丹麦）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

バイオスティミュラントハンドブック

生物刺激剂手册

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
山内靖雄;須藤修;和田哲夫;日本バイオスティミュラント協議会
通讯作者：
日本バイオスティミュラント協議会

植物-微生物群集相互作用をとりまく植物，群集，および環境の効果

植物、群落和环境对植物-微生物群落相互作用的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
番場大 ; Turgut Yigit Akyol ; 東優佑 ; Stig Uggerhoj Andersen ; 佐藤修正
通讯作者：
佐藤修正

番場大, Akyol Turgut Y, Quilbe Johan, Andersen Stig U, 佐藤修正

Dai Bamba、Akyol Turgut Y、Quilbe Johan、Andersen Stig U、Sato Correction

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
番場大;Akyol Turgut Y;Quilbe Johan;Andersen Stig U;佐藤修正;ミヤコグサ根微生物群集に対するQTL解析
通讯作者：
ミヤコグサ根微生物群集に対するQTL解析

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通讯作者：
藤田朝彦・川瀬成吾・滝川祐子・細谷和海・瀬能　宏・中井克樹・吉野哲夫・西野麻知子