2018 Fiscal Year Annual Research Report
Application and analysis on increase of nodule number in soybean with injuring stimulus to the neighboring plants
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16K14838
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
足立 文彦 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (10335549)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大道 雅之 拓殖大学北海道短期大学, 農学ビジネス学科, 教授 (20461692)
城 惣吉 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (20721898)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ダイズ / 根粒菌 / アレロパシー / 他感物質 / イソフラボン / NOD遺伝子 / 雑草 / 根粒形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雑草による根粒着生の促進は、雑草が生育する土壌浸出水（雑草水）が根粒菌の根粒形成関連遺伝子の発現に及ぼす影響と、ダイズが雑草水に反応した結果として根から放出されるイソフラボンによる根粒菌への影響の両者の介在がこれまでの研究から予想される。そこで、一般的な畑雑草であるホソアオゲイトウ、オオバコ、オオオナモミ、メヒシバ、ヒエを育苗コンテナに播種して栽培し、蒸留水に浸漬した雑草水を根粒菌液に添加培養後、逆転写反応を行い、real-timePCR法によってNodC遺伝子の発現解析を行った（実験１）。一方、根粒が着生するフクユタカとその根粒非着生系統の九系449をポット栽培し、実験１と同様に雑草を栽培した育苗コンテナを浸漬した雑草水をポットに常時供給して栽培した。ダイズ茎部のイソフラボン含量をLC/MSにより求めた（実験２）。その結果、NodC遺伝子の相対発現量を比較すると、オナモミは有意に発現が増加したのに対して、それ以外の雑草では有意差は認められなかった。一方、雑草水を常時供給したダイズの生育は、フクユタカではホソアオゲイトウで根粒数が多く全重に有意差が生じた。ダイズ茎中のゲニステイン減少量（対照に対する較差）と根粒着生数との間には有意な正の直線的関係が認められた。従って、ダイズが雑草水に反応した結果、茎から分解されたゲニステイン含量に差が生じ、それに応じて根粒形成が生じたものと考えられた。この間接的な作用は幅広い種で根粒着生の促進に働くしくみである可能性が考えられた。以上から、多くの雑草種では雑草によるダイズイソフラボンの放出量増加を介して根粒着生の促進が生じていた。ただし、オナモミの雑草水は根粒菌の根粒形成関連遺伝子に直接作用した。従って、雑草種による強弱があるものの、その産生物質は根粒菌に対する直接・間接の両方の働きかけにより根粒着生を促進するものと示唆された。
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