2014 Fiscal Year Research-status Report
AM菌とフィチン分解菌のインタラクションによる新しいフィチン分解メカニズムの探索
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25850039
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
原 新太郎 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 特別教育研究教員 (10647019)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フィチン分解菌 / アーバスキュラー菌根菌 / 土壌微生物 / 有機態リン / AM菌 / phytase / Sphingomonas sp. / Caulobacter sp. |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに分離していたフィチン（IHP）分解菌192株の中から、分離源としたCa-IHP周辺から回収した微生物群集DNAと16S rRNA遺伝子およびIHP分解酵素遺伝子が近似する菌株を選抜した。それらの中から、土壌条件では不溶性であるCa-IHPを分解する能力の高い菌株を選抜し、Ca-IHP分解菌の接種によりCa-IHP由来PがAM菌を介して吸収されることを確認した。すなわち、川砂と赤玉土の低P混合培土が入ったポットに滅菌した畑土壌とCa-IHP含有アルギン酸ビーズが入ったメッシュバッグ（AM菌菌糸は侵入できるが植物根は侵入できない区画）を埋設し、AM菌が感染したミヤコグサを移植した。この時、Ca-IHP分解菌4株（Sphingomonas sp. 2株、Caulobacter sp. 2株）をそれぞれ単独でメッシュバッグに接種した。移植後６週間栽培したミヤコグサ地上部のP含量は、接種した4株のうち1株（Caulobacter sp. CaGL4株）のみで非接種区と比較して有意に増加していた。植物根はメッシュバッグ内に到達できないため、Caulobacter sp. CaGL4株がCa-IHPを分解し、その結果生じた無機態PをAM菌が吸収し、ミヤコグサへ供給したと考えられた。
これまで、土壌微生物によるCa-IHP分解で生じた無機態PをAM菌が宿主植物に輸送するメカニズムが示唆されていたが、Ca-IHPを分解する土壌細菌は特定されていなかった。今年度の研究では、Ca-IHPを分解してAM菌に無機態Pを受け渡すCa-IHP分解菌のうちの一つがCaulobacter sp. CaGL4株であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「土壌細菌の働きによりフィチンから遊離した無機態Pをアーバスキュラー菌根（AM）菌が吸収して宿主植物に輸送するメカニズム」が存在することを確認し、その関係を成立させるAM菌とフィチン分解菌の組み合わせの選抜に成功した。すなわち、当年度の目標としていた「植物-AM菌-フィチン分解菌」の三者間共生培養モデルの作成に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現段階までは、土壌に蓄積するフィチンのうち比較的溶解しやすいカルシウム塩を用いてきたが、今後は土壌条件ではほとんど溶解しない鉄イオンと結合したFe-IHPを分解するフィチン分解菌に注目する。フィチン分解菌単独でのFe-IHP分解能の確認にとどまらず、AM菌とのインタラクションによる分解能の変化にも注目する。
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| Causes of Carryover |
投稿論文準備のための英文校閲料および掲載料として計上していたが、論文作成が遅れたため使用しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に作成する投稿論文の英文校閲料および掲載料とする。
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