根圏における植物保護細菌の制御

抄録

非病原性Pseudomonas属細菌である植物保護細菌P. protegensを対象とし，本細菌の制御に関する研究を進めてきた。P. protegensは多様な抗菌性二次代謝産物を産生しており，このことが自身の根圏における優勢化に寄与している。抗菌性二次代謝産物の産生は，GacS/GacA二成分制御系とその下流にある調節型small RNAを中心とした制御機構（Gac/Rsm 制御系）によりオン・オフの切り替えがなされている。各種変異株を用いたメタボローム解析等を進めた結果，この制御に特定の一次代謝産物が関与することが示された。例えばGABAは，アミノ基転移酵素の発現が当該制御系によって制御されており，一次代謝産物でありながら，その菌体内濃度が緻密に調節されていること，またGABA 自体は根面への定着の際のシグナル物質として機能することが明らかとなった。さらに，アミノ酸の一種であるグルタミン酸には，植物保護細菌による病害抑制効果を高める機能があることも明らかとなった。遺伝子発現解析の結果，調節型small RNAの発現と，キチナーゼ遺伝子群の発現がグルタミン酸処理時に亢進することが明らかとなり，病害抑制効果との関連性が示唆された。