Evaluation of infection routes of microorganisms to seeds by pollinator insects and its adaptive significance.

传粉昆虫微生物对种子的侵染途径评价及其适应性意义。

基本信息

批准号：
21K19285
负责人：
横山潤
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物には内生微生物が多数存在し、植物の成長促進やストレス耐性付与に関わる共生生物として重要である。種子にも微生物が存在しており、作物では成長促進、病害抵抗性などの観点から研究されているが、野生植物における研究例は少ない。これらの微生物が野生植物の生存率や適応度の変化に関わるとすると、種子の微生物相の調査が必要になる。種子に感染する微生物は、親個体からの垂直感染の他、送粉昆虫による水平感染が予測されるが、この可能性は検証されていない。送粉動物が生存率や適応度の変化に関わる微生物を種子に感染させているなら、送粉昆虫の植物の生殖に果たす役割の考え方に新しい軸を加える重要な発見となる。そこで本研究では、開放花と閉鎖花の別のある一年生植物を研究対象として、野生植物における種子感染性微生物相を調査し、それらの適応度への影響を検討するとともに、野生植物の種子に感染する新たな微生物をリクルートする仕組みとして、送粉動物を介した花からの感染経路を検証する。本年度は、対象植物であるコナギとヤハズソウについて、種子からの培養可能微生物（バクテリア・真菌類）の単離・分子同定を継続し、Rahnella, Pseudomonasの一部の種のような、植物の成育に正の影響を与える可能性のある微生物が単離された。送粉昆虫の追加採取時期が遅かったこともあって、送粉昆虫から単離した培養株にはまだ未同定のものが残っている。メタゲノム解析のデータからは、Janthinobacteriumなど単離株の同定結果から得られなかった菌も多く同定された。いずれの植物も効率の良い発芽条件の検討を行い、種子からの育成と感染実験を開始した。

植物中存在许多内生微生物，它们作为参与促进植物生长和赋予胁迫耐受性的共生生物很重要。微生物也存在于种子中，虽然人们正在研究它们对农作物的生长促进和抗病性，但对野生植物的研究实例却很少。如果这些微生物参与野生植物存活率和适应性的变化，则有必要研究种子的微生物群。感染种子的微生物预计不仅会从亲本植物垂直传播，还会通过授粉昆虫水平传播，但这种可能性尚未得到证实。如果传粉媒介用与存活率和适应性变化相关的微生物感染种子，那么这是一个重要的发现，为传粉媒介在植物繁殖中的作用的想法增添了新的维度。因此，在这项研究中，我们通过关注具有开放和闭合花朵的一年生植物来研究野生植物中种子感染的微生物群，我们将检查从花朵通过传粉媒介的感染途径，作为招募新感染性微生物的机制。今年，我们将继续从目标植物的种子中分离和分子鉴定可培养的微生物（细菌和真菌），已分离出具有潜在积极影响的微生物。由于授粉昆虫的额外采集工作被推迟，目前仍从授粉昆虫中分离出不明品系。宏基因组分析的数据鉴定出许多从分离菌株鉴定结果中无法获得的细菌，例如詹蒂诺杆菌（Janthinobacter）。我们研究了这两种植物最有效的发芽条件，并开始从种子中培育它们并进行感染实验。