高橋 英樹

トマト青枯病抵抗性品種における青枯病抑制機構を、トマト品種自体の網羅的遺伝子発現解析により明らかにする。

各地で栽培される有機栽培水稲や有機育苗培土に特徴的な微生物相を解析し、単離した微生物種によるイネ病害抑制効果を明らかにすることにより、安定的な有機栽培に関わる微生物的指標の策定を目指す。

新規微生物資材の植物への抵抗性誘導による防除効果を科学的に証明するため、各微生物資材候補の選抜株の処理による植物の誘導抵抗活性の程度を評価する。

他参画課題の有機水稲圃の水稲および対象慣行水稲における細胞間隙の微生物叢を、分子生物学的手法により解析する。さらに、同水稲圃より採取した土壌を用いて育成した水稲のいもち病抵抗性と細胞間隙微生物叢を解析し、植物体内微生物叢と有機栽培水稲の病害抵抗性の関係を明らかにする。

化学農薬は、生物毒性による環境への影響や薬剤耐性菌の出現などが問題となっており、現在、従来の農薬に代わる病害防除手段として、自然界に生息する非病原性微生物の利用が注目されている。植物は、病原体感染に対する防御機構を潜在的に備えているが、この非病原性微生物の中には、植物体に作用してその潜在的防御機構を活性化させることにより(=誘導抵抗性)、病害抑制効果を発揮するものが存在することが明らかになっている。これまでの研究により、すでにcDNAアレイ解析により誘導抵抗性発現に伴って発現が上昇する遺伝子（マーカーとなる遺伝子）を単離・同定している。本研究では、そのマーカー遺伝子の転写制御配列(プロモーター)を、蛍光タンパク質をコードするレポーターDNAと連結し、植物に形質転換することにより、誘導抵抗性活性を簡易的に評価できるレポーター植物を作出する。このレポーター植物を用いることにより、新規な抵抗性誘導型非病原微生物を、環境中からスクリーニングすることができる。化学農薬は、生物毒性を有し、人畜、水産物および環境に悪影響を及ぼすため、従来型の農薬に替わる、防除資材の開発が望まれている。国内外の農薬業界では、生物毒性をもたず抵抗性を誘導する次世代型農薬(Plant activator)の開発が進んでいる。本研究成果により、本レポーター植物を用いるスクリーニング法を確立すれば、従来型の農薬の使用を減らし、より安全性の高い微生物資材に代替されることになり、「環境保全に大きく寄与する」と考えられる。

病害抵抗性誘導化合物の活性を高感度で迅速に検出できるレポーター植物を開発し、抵抗誘導活性評価系を構築する。

化学農薬は、生物毒性による環境への影響や薬剤耐性菌の出現などが問題となっており、現在、従来の農薬に代わる次世代型農薬(Plant activator)の開発が進んでいる。植物は、病原体感染に対する防御機構を潜在的に備えているが、このPlant activatorは、殺菌活性をもたず、植物体に作用してその潜在的防御機構を活性化させることにより(=誘導抵抗性)、病害抑制効果を発揮する化合物である。本課題では、新規なPlant activatorのスクリーニングを迅速かつ効率的に行なうことができる検定植物の開発と、その実用化に向けた研究を行なう。申請者が単離した誘導抵抗性マーカー遺伝子(CAS)の転写制御配列に蛍光タンパク質コード領域を連結したDNAを形質転換した検定植物を作成し、緑色蛍光によりPlant activator活性を可視化するシステムを構築する。候補化合物を検定植物に茎葉散布することにより、発光を指標として、従来の生物検定法よりも迅速かつ効率的にPlant activator活性化合物の効力検定および選抜が可能となる。さらに、実際に新規Plant activatorの開発現場において本検定植物を試用し、その実用性を確認する。

PO菌施用により植物に誘導される耐病性の分子機構解明