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

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15780048
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 佐伯 雄一 宮崎大学, 農学部, 助手 (50295200)
• Keywords: ダイズ / 根粒菌 / 窒素固定 / 16S-23S rDNA ITS / PCR-RFLP法 / ヒドロゲナーゼ / 競合 / Rj遺伝子型

Research Abstract

本研究では元来栽培土壌に生息する高窒素固定能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。スクリーニング法の確立に関して、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てシークエンスおよびPCR-RFLP法によって多型解析を行った。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。この結果に関しては現在投稿中である。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、高窒素固定能菌とその他の根粒菌とRj遺伝子型の異なるダイズに対して接種試験をおこない、根粒占有率を根粒菌の抗体を使用した凝集反応で判定した。その結果、培養条件や接種菌濃度など条件を同一にする限り、高窒素固定能菌は高い根粒占有率を示し、高窒素固定能菌は元来、競合力の弱い菌ではなく、むしろ接種技術の改善によって根粒占有率を上げることが出来やすいと判断された。現在さらに接種条件を変えた条件で根粒占有率に関するデータを収集している。