Rj_2Rj_4遺伝子保有ダイズ品種の根粒菌株選択機構の解明と根粒菌接種技術への応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454067
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 石塚 潤爾 九州大学, 農学部, 教授 (20193336)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山川 武夫 九州大学, 農学部, 助手 (20220238)
• Keywords: IAA産生能 / Rj遺伝子 / 菌株選択能 / 染色体DNA / 制限断片長多型 / Nodulation type / ダイズ / 根粒形成

Research Abstract

Nodulation type Aの根粒菌は、Rj_2Rj_3およびRj_4両遺伝子型ダイズに有効根粒を形成する菌であるが、本研究で作出したRj_2Rj_3Rj_4遺伝子型ダイズに根粒形成する菌も当然Type Aである。これらのダイズはType Aに属する菌株のみによって有効根粒形成するが、おのおののRj遺伝子型によって遺伝的・生理的特性が異なる菌を選択されるとするならば、Rj_2Rj_3Rj_4遺伝子型ダイズからの分離菌はNon-Rj,Rj_2Rj_3あるいはRj_4遺伝子型ダイズからのType Aの分離菌とは特性に相違があってしかるべきである。そこで、各種Rj遺伝子型ダイズを圃場栽培し、その根粒からの分離菌の生理的特性、すなわち、コロニーの形状、色調、酸・アルカリ産生能、インドール酢酸産生能、Rj_2Rj_3Rj_4遺伝子型ダイズに対する親和性などについて調査した。しかし、Rj_2Rj_3Rj_4遺伝子型ダイズから分離した根粒菌には他のRj遺伝子型ダイズからの分離菌と区別される顕著な特異性は認めることは出来なかった。つぎに分離根粒菌の染色体DNAの構造に特異性が存在するか否かを検討するため、その制限断片長多型RFLPを調査比較した。その結果、予想されたような明確な差異は認めることは出来なかったが、nodulation typeや生理的特性によって分類された各グループに属する根粒菌の間には、以下の傾向が読み取れた。すなわち、Ndulation type AのIs-17,Is-55,Is-77,Is-80のRFLPには類似性が認められ、nodulation type BのIs-1とUSDA122は同一、USDA33とは異なっていた。Nodulation type Cには3種のパターンがあり、IAA産生能を有する分離菌とUSDA61のRFLPには、450kb付近に特徴的バンドが認められた。

Research Products

• [Publications] Ishizuka,J.,Kim,S.K.,Hussain,A.K.M.A.,Yamakawa,T.: "Soybean preference for Bradyrhizobium japonicum for nodulation.Isolation of Rj_2Rj_4-lines from the cross of soybeans cvs.IAC-2(Rj_2)and Hill(Rj_4)" Soil Science Plant Nutrition. 39. 79-86 (1993)
• [Publications] 奥田崇之、山川武夫、石塚潤爾: "ダイズの根粒形成調節遺伝子、Rjの表現型決定器官と遺伝子間の相互作用" 九州大学農学部学芸雑誌. 48. 65-70 (1993)
• [Publications] Ishizuka,J.,Imayoshi,K.,Yamakawa,T.: "Soybean preference for Bradyrhizobium japonicum for nodulation.Binding to rhizobial cells of lectins isolated from seeds of soybeans with various Rj-genotypes" Soil Science Plant Nutrition. 39. 751-756 (1993)