山本 京祐/YAMAMOTO Kyosuke
バイオものづくり研究センター
Biomanufacturing Process Research Center
微生物システム創発研究チーム 主任研究員
- 薬剤耐性進化に関わる病原細菌間相互作用の解析
- モデル生態系を用いた微生物群集・進化動態の実験解析
- 微生物を用いた植物病害防除・成長促進技術の開発
微生物間・植物ー微生物間の相互作用を生理学・遺伝学手法や各種オミクス解析、分子生態学的手法によって解析し、相互作用がもたらす生理・生態・進化学的挙動変化(薬剤耐性進化、被食ー捕食動態など)を解明するとともに、植物成長促進作用や病害抑制作用を利用した新たな作物増産・病害防除技術の開発を進めています。
微生物機能を利用した病害防除技術
一次生産現場では生産量維持・向上を目的として化学農薬や抗菌薬剤が広く使用され、食糧生産を支えています。一方で、農薬や薬剤への耐性の発生、生態系撹乱、人体への悪影響、環境汚染、経済コストなどの諸問題から、使用量を低減していく方向が世界的トレンドになっており、化学農薬・薬剤に依存しない病害防除法の開発が急務となっています。本技術では、病害原因微生物に対して拮抗作用を有する微生物を広く探索しバイオコントロール資材の基盤となる生物資源を獲得するとともに、ゲノム・生理学的解析等によって拮抗作用の分子基盤を明らかにし、独自育種手法によって活性の強化や対象生物種の拡大・限定等の機能強化・制御を実現します。本技術の適用先は農業や水産業等の生産現場で発生する各種病害となり、サイトごとの特性や病害原因微生物に応じて最適なバイオコントロール資材候補を提案し、病害発生予防・拡大防止に資する技術の開発を進めていきます。
植物成長促進微生物の利用による作物増産
現行の農業生産は化学肥料へ大きく依存していますが、土壌の劣化、温室効果ガスの排出、人体への健康影響、経済コスト、経済安全保障上のリスク等の諸問題を孕んでいます。このような事情から化学肥料の使用量削減は世界的なトレンドとなっており、化学肥料に依存しない作物増産・安定生産手法の開発が急務となっています。本技術では、植物の成長を促進する微生物(PGPB)を利用して、農業作物の収量増加や機能性向上を実現します。PGPBは植物ホルモン生産やリン・鉄の可溶化等の作用を通じて植物成長に対してポジティブな影響を及ぼす微生物であり、これまでに多様な微生物種が知られていますが、それぞれの生育特性も多様なため、各作物や環境に応じた最適な種を発見することが重要です。本技術では、対象となる作物に対して成長(あるいは機能性)促進機能を有する微生物を環境中から獲得もしくは既存の微生物ライブラリーから選抜し、各種試験を通じて機能性の現場への適用可能性を丁寧に検証しつつ資材開発を進めていきます。
- Y. Yoneda et al., Microorganisms, 2021, [doi/10.10.3390/microorganisms9061133]