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2010 Fiscal Year Annual Research Report

根圏有機物シンク形成に連動する根圏生物複合系の高度負荷環境緩和機構の検証と利用

Research Project

Project/Area Number 20248033
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

橋床 泰之  北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40281795)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原口 昭  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50271630)
崎浜 靖子  北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (10344491)
玉井 裕  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (50281796)
Keywords窒素固定 / 菌体外酵素 / 生物的硝化抑制 / 負荷環境緩和 / コンソーシアム形成 / 熱帯泥炭 / シアノバクテリア / IAA産生
Research Abstract

ソテツ根に含まれるジアシルグリセロールが,ソテツ・サンゴ状根を形成して窒素固定に関わるシアノバクテリア,Nostoc punctiforme糸状体コロニーを運動性の連鎖体(ホルモゴニア)へ分化誘導することを発見した。これは一連の窒素飢餓反応からソテツ根が膜内のフォスファチジルコリンからコリン部分を切り出して再利用し,残ったフォスファチジルリン酸からリン酸回収によってジアシルグリセロールとなってのち表皮細胞が脱落し,表皮周辺のNostoc punctiformeに側根先端から感染を促すための初期共生シグナルであると考えられる。また,マレーシア,サラワク州,ムカ近郊の塩性貧栄養性硬質粘土土壌に生育するニッパヤシが,その気道の発達した根内に窒素固定能の高いBurkholderia vietnamiensisを保持し,その分離株はsucroseを炭素源として非常に高いアセチレン還元を示すことを明らかにした。一方,泥炭に適応した現地自生Shore balangeran幼木根から分離した細菌のうち,Serratia属の1分離菌株がL-トリプトファンを極めて選択性良くIAAへ変換できること,またBurkholderia属分離菌株では低窒素および1mMタンニン酸存在下でインドールを効率よく分解し,そのヘテロ環芳香族窒素原子を利用できることを明らかにした。IAAは木質泥炭土壌という高負荷土壌での植物根の発達を促し,インドール分解は根面細菌の抗生物質耐性に重要な役割を果たすことから,やはり幼木の泥炭適応戦略の一部を担うと考えられた。幾つかの根面細菌は周辺の細菌群集の増殖を促すが,この多様性の維持が病原性細菌の暴走を抑制し,根の物質循環を動かす駆動力として機能していることを,イネ根病原菌と拮抗菌との関係,あるいはアブラナ根の糸状菌拮抗細菌の二次代謝シグナルの研究から明らかにできた。これらは亜酸化窒素生成細菌にも共通した機構であった。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] OsakiExtreme high yield of tropical rice grown without fertilizer on acid sulfate soil in South Kalimantan, Indonesia2010

    • Author(s)
      E.Purnomo, Y.Hashidoko, T.Hasegawa, M.
    • Journal Title

      Journal of Tropical Soils

      Volume: 15 Pages: 33-38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Burkholderia vietnamiensis isolated from root tissues of nipa palm (N ypa fruticans) in Sarawak, Malaysia, proved to be its major endophyt is nitrogen-fixing bacterium2010

    • Author(s)
      S.-Y.Tang, S.Hara, L.Melling, K.J.Goh, V.Hashidoko
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      Volume: 74 Pages: 1972-1975

  • [Journal Article] Salkowski's reagent test as a primary screening index for functionalities of rhizobacteria isolated from wild dipterocarp saplings naturally growing on medium-strongly acidic tropical peat soil2010

    • Author(s)
      A.Rahman, I.R.Sitepu, S.-Y.Tang, Y.Hashidoko
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      Volume: 74 Pages: 2202-2205

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genetic analysis of active N_2O-emitting bacteria from tropical peat soils for their nitrous oxide reductase gene2011

    • Author(s)
      Y.Hashidoko, H.Takeda, U.Darung, L.Melling, R.Hatano
    • Organizer
      19th The World Congress of Soil Science
    • Place of Presentation
      Brisbane Convention and Exhibition Centre, Brisbane, Australia
    • Year and Date
      20110804-20110808
  • [Presentation] 根面・根内微生物の機能性からみた熱帯植物の負荷土壌耐性戦略2011

    • Author(s)
      Y.Hashidoko
    • Organizer
      International Symposium on Functional Foods and Bioprocess Technology for Food Industry (Invited Speaker)
    • Place of Presentation
      Kyongsan, Korea (Yong Nam University)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] 根面・根内微生物の機能性からみた熱帯植物の負荷土壌耐性戦略2011

    • Author(s)
      橋床泰之
    • Organizer
      第37回植物資源科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      倉敷・倉敷市芸文館ホール 招待講演
    • Year and Date
      2011-03-07
  • [Presentation] ソテツとNostoc sp.の共生によるソテツ・サンゴ状根形成に関わるシグナル物質の検索2010

    • Author(s)
      田中慎人, 崎浜靖子, 橋床泰之
    • Organizer
      第45回植物化学調節学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸,神戸大学百年記念会館
    • Year and Date
      20101101-20101102
  • [Presentation] Triflic acidを利用したフェノールとグルタミン酸誘導体のFriedel-Crafts反応及びO-acyl化反応の制御によるビスホモチロシン合成の検討2010

    • Author(s)
      村井勇太, 橋床泰之, 橋本誠
    • Organizer
      日本農芸化学会北海道支部・東北支部合同支部会
    • Place of Presentation
      仙台,東北大農学部
    • Year and Date
      2010-09-28
  • [Presentation] ニッパヤシ根圏に生息するBurkholderia属細菌群の系統分析とそれらの窒素固定能の検定2010

    • Author(s)
      橋床泰之, Sui-Yan Tang, Lulie Melline, Kah-Joo Goh
    • Organizer
      日本土壌肥料学会大会
    • Place of Presentation
      札幌,北大農学部
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] Search and investigation of functional rhizobacteria in peatland-adapting local Dipterocarpaceae saplings using Salkowski's reagent test as an index for IAA-producing and Fe-chelating bio-resources2010

    • Author(s)
      Y.Hashidoko, A.Rahman, I.R.Sitepu
    • Organizer
      2nd IFES-GCOE International Symposium & Workshop on Tropical Peatland Management
    • Place of Presentation
      Palangka Raya, Indonesia
    • Year and Date
      2010-06-09
  • [Presentation] Burkholderia mimosaram 901-5B株によるイネ苗立枯細菌病菌Burkholderia plantariiのトロポロン産生抑制2010

    • Author(s)
      橋床泰之、工藤亮太、井沢典彦
    • Organizer
      第35回日本農薬学会大会
    • Place of Presentation
      札幌,北大学術交流会館
    • Year and Date
      2010-05-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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