生物防除への利用

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生物防除への利用

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/04 04:30 UTC 版)

「シュードモナス・フルオレッセンス」の記事における「生物防除への利用」の解説

いくつかのP. fluorescens株(CHA0やPf-5など)は、Fusarium属(フザリウム属)やPythium(フハイカビ属)といった寄生性のカビ菌に対していくつかの植物種の根を保護する生物防除特性を持つ。 あるP. fluorescens単離株は、植物病原菌に対する殺菌性および生物防除性が知られている二次代謝産物2,4-ジアセチルフロログルシノール[ 英: 2,4-diacetylphloroglucinol：2,4-DAPG（英語版） ]を生産する。phl遺伝子クラスターは2,4-DAPGの生合成、調節、運搬、分解に関わる因子群をコードしている。このクラスターには8つの遺伝子phlHGFACBDEがあり、P. fluorescensの2,4-DAPG生産株において保存されている。これらの遺伝子の一つphlDはIII型ポリケタイド合成酵素をコードしており、2,4-DAPG合成の鍵因子である。 PhlDは植物のカルコン合成酵素との類似性を示しており、水平遺伝子伝達に由来すると理論付けられていた。しかし、系統発生学的および遺伝学的解析により、phl遺伝子クラスター全体はP. fluorescensを祖先とし、株間で異なる遺伝領域に存在しており、非2,4-DAPG生産株ではこの遺伝子の本来の能力を喪失しているだけであることが明らかとなった。 Pf-5株やJL3985株といったP. fluorescensのいくつかの株はアンピシリンやストレプトマイシンに対する抵抗性を発達させている。これらの抗生物質は、目的の遺伝子をプラスミドで発現させるための選択圧として研究に用いられている。 Pf-CL145A株は、アメリカで問題となっている侵略的外来種のDreissena属のゼブラ貝(Dreissena polymorpha)とクアッガムール貝(Dreissena rostriformis bugensis)の増殖抑制に有望な解決策であることが実証されている。この菌株は、中毒症状(感染ではない)によりこれら貝の90%以上を死滅させることができる。この死滅効果は、この菌株の細胞壁と関連する単一または複数の天然物質による。また、Pf-CL145A株の死んだ細胞も生きた細胞と同等に貝を死滅させる。貝がこの菌株の細胞を摂取すると、消化腺の溶解と壊死および胃の上皮の脱落が生じ、死滅する。これまでの研究は、ゼブラ貝とクアッガムール貝に非常高い特異性と標的でない生物に対して低いリスクを示している。Pf-CL145Aの死滅細胞はZequanoxという製品名で現在販売されている。

生物防除への利用

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/03 15:11 UTC 版)

「シュードモナス属」の記事における「生物防除への利用」の解説

1980年代半ば以降、農作物への病原菌の繁殖を防止するためシュードモナス属の特定の菌株が穀物種子または農耕地に散布されている。このような行為は一般的に生物防除と呼ばれている。P. fluorescensやP. protegens(CHA0株やPf-5株など)の生物防除特性が現在のところ最もよく理解されている。ただし、P. fluorescensがどのように植物生長促進効果を実現しているかは明確になっていない。一つの理論として、宿主植物への全身抵抗性を誘導し、宿主植物が本当の病原体に対してより強い抵抗性を示すようになり、一方でP. fluorescensが生存競争で土壌病原微生物を抑えるためと考えられている。P. fluorescensが他の微生物よりも生存競争で優勢となる理由として、鉄キレート剤であるシデロホアを利用するため鉄分の獲得競争で有利になるためや、フェナジン系の抗生物質やシアン化水素のような他の土壌微生物を抑制する化合物を生産するためと考えられている。2005年に行われた研究結果はこの理論を支持している。 生物防除特性で注目すべきその他のシュードモナス菌種として、特定の植物病原性真菌に対して働くフェナジン系の抗生物質を産生するP. chlororaphisや、その近縁種であり、グラム陽性微生物に対して働く抗生物質di-2,4-diacetylfluoroglucylmethaneを産生するP. aurantiacaがある。