土壌中におけるBradyrhizobium属根粒菌の生態

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02455007
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 浅見 輝男 茨城大学, 農学部, 教授 (20011877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南沢 究 茨城大学, 農学部, 助教授 (70167667)
• Keywords: 根粒菌 / DNA / フィンガ-プリント / 反復配列 / 多様性 / ダイズ

Research Abstract

新潟農業試験場中沢圃場から採取した土壌をダイズ農林2号に接種し、形成された根粒から49のダイズ根粒菌を単離し、各種の表現型・遺伝型を調べ、以下のような結果を得た。
1.土着ダイズ根粒菌においても、進化系統(Genotype I and II)・菌体外多糖の組成(EPS)・リゾビトキシン(RT)生産・インド-ル酢酸(IAA)生産・ヒドロゲナ-ゼ形(Hup)の間にType strainと全く同様な関係が見出された。これは、ダイズ根粒菌は、種々の表現型の分離を伴った二つの進化系統(GTI,GTII)から成っているという以前の結論を支持した。
2.反復配列RSα,RSβを用いたハイブリダイゼ-ションパタ-ンは、菌株によってそのパタ-ンが異なり、さらに通常の植継ぎや共生によって変化しなかったので、我々の菌株の概念と一致すると考えられた。従って本法は、いわゆるDNA指紋法のダイズ根粒菌への適用として、菌株の識別や遺伝型の特定に利用できることが判明した。また、反復配列の異常に多い単離株を発見したことより、本配列はトランスポゾンのような転移性の遺伝因子であると考えられた。
3.新潟農業試験場中沢圃場の土壌には進化系統IおよびIIをふくむ極めて多様性に富んだダイズ根粒菌群が生息していることが明らかになった。反復配列のパタ-ンでみると、供試した41個の根粒中33個(80%)が異なった菌株によって形成されていた。土壌中におけるダイズ根粒菌のこのような多様性が単一導入菌(接種ダイズ根粒菌)を定着させない原因の一つであると考えられた。
来年度は土壌の種類と宿主植物を変えて同様の検討を効率的に行なう予定である。

Research Products

• [Publications] Kiwamu Minamisawa: "Genetic structure of a indigenous Bradyrhizobium japonicum population as revealed by repeated sequences and various characteristics" Applied and Environmental Microbiology.
• [Publications] 南沢 究: "土壌環境ー保全と機能の増進ー(IGEシリ-ズ13)土壌中におけるダイズ根粒菌の遺伝的多様性と生態(分担執筆,p33ー38)" 東北大学遺伝生態研究センタ-(発行者), 70 (1991)