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ダイズ根粒形成過程における高窒素固定能菌の土着根粒菌との競合と根圏定着機構の解明

Research Project

Project/Area Number 15780048
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plant nutrition/Soil science
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

佐伯 雄一  宮崎大学, 農学部, 助手 (50295200)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsダイズ / 根粒菌 / 窒素固定 / 16S-23S rDNA ITS / 多型解析 / ヒドロゲナーゼ / 競合 / Rj遺伝子型 / PCR-RFLP法
Research Abstract

本研究では高窒素固定能ダイズ根粒菌の有効利用を増進するために高窒素固定能菌の迅速なスクリーニング法の確立、ならびに高窒素固定能菌の実用的接種菌濃度での土着根粒菌に対する競合能を強化し、接種効率の増進を図ることを目的とした研究を進めている。血清型の異なるダイズ根粒菌20菌株を対象に16S rDNAの塩基配列および16S-23S rDNA Internal Transcribed Spacer (ITS)領域の塩基配列に着目し多型解析を行った。さらにヒドロゲナーゼ(hup)遺伝子の部分塩基配列をプローブとしたサザンハイブリダイゼーションの結果、hup遺伝子保有菌株は共通のITS遺伝子多型を示すことが明らかとなった。このことにより高窒素固定能菌のスクリーニングにITS多型を利用できることが明らかとなった。加えて、土着根粒菌を解析する際にITS多型が有用な指標となり得ることを示した。これを元に日本各地の土壌よりダイズ根粒菌を分離し、ITS多型を利用して分布解析を行ったところ、その分布に明らかな傾向を見出した。このことはダイズ栽培における高窒素固定能菌の接種の際、日本各地で競合対象菌株が異なることを示唆している。さらに高窒素固定能を有する接種根粒菌とその他の根粒菌との競合および根圏中での生態学的知見を含む接種根粒菌の根圏定着のメカニズムに関する知見を得るため、ヒドロゲナーゼオペロンを有する高窒素固定能菌(B.japonicum USDA 110株,USDA122株)とその他の根粒菌とをRj遺伝子型の異なるダイズに対して接種試験を行い、根粒占有率と根粒の空間配置を解析したところ、条件を同一にする限り、USDA 110株はいずれの競合菌株よりも高い根粒占有率を示し、根粒の着生部位は根の基部周辺に偏ることを確認した。この結果は、高窒素固定能菌の接種技術の改善によって根粒占有率を上げることが可能であると判断された。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2004

All Journal Article (3 results)

  • [Journal Article] Grouping of Bradyrhizobium USDA Strains by Sequences of 16S rDNA, 16S-23S rDNA Internal Transcribed Spacer Region2004

    • Author(s)
      Yuichi SAEKI et al.
    • Journal Title

      Soil Science and Plant Nutrition 50・4

      Pages: 517-525

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chestnut bur-shaped aggregates of chrysotile particles enable inoculation of Escherichia coil cells with plasmid DNA2004

    • Author(s)
      Naoto Yoshida, Yuichi Saeki
    • Journal Title

      Applied Genetics and Molecular Biotecnology 65

      Pages: 566-575

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chrysotile Fibers Penetrate Escherichia coli Cell Membrane and Cause Cell Bursting by Sliding Friction Force on Agar Plates2004

    • Author(s)
      Naoto Yoshida, Yuichi Saeki
    • Journal Title

      J.Bioscience and Bioengineering 97・3

      Pages: 162-168

    • NAID

      110002665279

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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