研究者情报
研究者名
杉山 暁史
研究者名
矢﨑 一史
概要
北海道大学教育イノベーション机构の岛﨑智久助教、同大学大学院理学研究院の中野亮平教授、理化学研究所环境资源科学研究センターの増田幸子研究员、同白须贤グループディレクター、同市桥泰范チームディレクター、京都大学生存圏研究所の杉山暁史教授、同矢﨑一史特任教授らの研究グループは、植物が作る毒性成分が根圏の微生物丛の形成にも寄与することを明らかにしました。
植物の根の近傍领域である根圏では、多种多様な微生物がコミュニティー（根圏微生物丛）を形成して生息しています。近年の研究から、根圏微生物丛が病害や乾燥などのストレスを缓和するとともに、栄养吸収を促进することで植物の生育に极めて重要な役割を果たすことが明らかになってきました。そのため、植物がどのように根圏微生物丛を形成し、その机能を制御しているのか、そのメカニズムが注目されています。
本研究では、タバコが作る毒性アルカロイドであるニコチンを特定の根圏细菌（アルスロバクター）が分解?资化することで、根圏微生物丛内における竞合优位性を获得していることが明らかになりました。また兴味深いことに、ニコチンは昆虫に対して强い毒性を示す一方で、アルスロバクターを含めた多くの根圏微生物に対して増殖を抑制する効果は认められず、地上部と地下部で异なる生理机能を発挥していることが示唆されました。また、様々な环境から単离されたアルスロバクター属细菌のゲノム情报を比较したところ、アルスロバクターは遗伝子の水平伝播によってニコチン分解遗伝子を获得することが明らかになり、根圏细菌のダイナミックなゲノムの再编成が、宿主植物との相互作用において重要な役割を担うことが示されました。
本研究成果は、植物代谢产物を介した根圏微生物丛の形成メカニズムの理解を深めるものであり、植物代谢产物を利用して根圏微生物丛の机能を制御することで、微生物の力を活用した持続可能な农业生产技术の开発につながることが期待されます。
なお、本研究成果は、2026年7月15日（水）公开の惭颈肠谤辞产颈辞尘别誌にオンライン掲载されました。
