Characterization of nosZ Gene Function and Mobility in Clover Rhizobia for N₂O Mitigation: Toward the Development of N₂O-Mitigating Microbial Inoculants

• Project/Area Number: 25K08866
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 鮫島 玲子 静岡大学, 農学部, 准教授 (00377722)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 温室効果ガス / N2O還元 / 共生 / 緑肥 / 根粒菌

Outline of Research at the Start

化学窒素肥料の使用削減には、マメ科緑肥作物を利用した生物的窒素供給技術の高度化が不可欠である。さらに、共生する根粒菌が一酸化二窒素（N2O）還元能を持つことで、温室効果ガス排出抑制に貢献する環境保全型微生物資材への応用が期待される。ダイズ根粒菌では、N2O還元酵素遺伝子（nosZ）を持つ株を用いたN2O排出削減技術が進展しているが、クローバ根粒菌ではnosZ保有株が稀少である。本研究でnosZ保有株（Y6株）を単離し、大気中N2O除去能を確認したが、窒素固定能や競合的根粒形成能に課題がある。ゲノム情報を基に、nosZ保有株の稀少性の遺伝的背景を解明し、N2O還元能と窒素固定能を兼ね備えた革新的微生物資材を開発する。