[郭志鴻] 植物益生菌Pseudomonas fluorescens PCL17515之基因體學研究

現代人的生活越進步,吃的東西越講究,所以農業的發展也成為大家所關心的重大議題。為了讓作物能夠豐收,化學農藥及肥料經常被大量使用。這些物質殘留的問題不僅讓消費者對食品安全產生疑慮,也對生態環境造成破壞。為降低化學農藥及肥料的使用,植物益生菌的應用在近年來日益受到重視。這些益生菌除可增進植物生長之外,經常也可抑制其他細菌或真菌所造成的病害,因此具有相當的潛力可應用於永續農業及生物科技發展。

在已鑑定的植物益生菌中,螢光假單孢菌PCL1751菌株(Pseudomonas fluorescens PCL1751)可以促進植物在鹽化土壤中的生長,並可抑制鐮刀菌屬(Fusarium)真菌所引起的病害。為增進對此植物益生菌之作用機制的了解,本所郭志鴻博士團隊透過跨國合作完成此菌株的全基因體定序及分析。研究結果發現此菌株可有效利用多種寄主植物滲出液內的養分,並具有可促進養分吸收及抗逆境等相關基因。此外,此菌株並不具有合成抗生素所需之基因,符合前人研究中此菌株無法藉由直接拮抗作用抑制真菌病原的觀察。綜合而論,現有證據顯示此菌株乃藉由對養分與生存空間的競爭而達到抑制真菌病原的效果。此類機制沒有抗生素殘留的問題,可增進食品安全並降低對環境中其他微生物的影響,也避免病原產生抗藥性,因此在永續性農業的發展上有相當的潛力。

本論文第一作者卓舒婷小姐及第二作者張興驊小姐為郭志鴻實驗室研究助理,合作對象包含德國的Dilfuza Egamberdieva博士及荷蘭的Faina Kamilova與Ben Lugtenberg博士,經費主要由中央研究院提供。

Cho ST, Chang HH, Egamberdieva D, Kamilova F, Lugtenberg B, Kuo CH* (2015) Genome analysis of Pseudomonas fluorescens PCL1751: a rhizobacterium that controls root diseases and alleviates salt stress for its plant host. PLOS ONE 10: e0140231. DOI: 10.1371/journal.pone.0140231.