| 研究課題/領域番号 |
15380047
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
米山 忠克 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70124360)
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| 研究分担者 |
安藤 象太郎 (独)農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所, 研究室長 (00370578)
大脇 良成 (独)農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所, 主任研究官 (60355542)
藤原 徹 東京大学, 生物生産工学センター, 助教授 (80242163)
林 浩昭 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (60180973)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
2005年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2004年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2003年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
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| キーワード | 生物的窒素固定 / エンドファイト / サトウキビ / サツマイモ / パイナップル / 窒素固定 / nifH / PCR / 窒素固定菌 |
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| 研究概要 |
品種、栽培した場所、サンプリングの部位(茎と葉)や時期を変えたサトウキビからDNAを抽出し、ニトロゲナーゼ(nifH)相同配列のPCR増幅を行い、塩基配列の相同性を検索した。その結果、DNA抽出の条件によらずBradyrhizobium属とKlebsiella属のnifH遺伝子と高い相同性を持つクローンが高い頻度で出現した。ポットで栽培したサトウキビの根と茎からBradyrhizobium属のnifH遺伝子と相同性の高い配列の存在を確認し、またそのnifH遺伝子の発現を検出した。これらのnifH遺伝子相同配列には多様性があり、Bradyrhizobium属がサトウキビに内生し、窒素固定を行っていることが示唆された。一方、圃場で栽培したサトウキビの茎からはClostridium属とKlebsiella属のnifH遺伝子と相同性の高い配列の発現を検出した。圃場で栽培したパイナップルの葉からはAzoarcus属とXanthobacter属のnifH遺伝子と相同性の高い配列の発現を検出した。
圃場で栽培したサツマイモの葉、葉柄、茎および塊根から抽出したDNAおよびRNAより、nested PCRによりnifH遺伝子断片を増幅し、塩基配列の相同性を検索した。サツマイモのDNAからは、Paenibacillus azotofixans, Herbaspirillum seropedicae、Anabaena 7120, Rhizobium leguminosarum等のnifH遺伝子と高い相同性を示す遺伝子断片が得られた。またサツマイモ体内では、Bradyrhizobium sp.やuncultured bacteriumのnifH遺伝子と高い相同性を示す遺伝子の発現が認められた。これらのことから、サツマイモ体内には複数の窒素固定細菌が感染し、窒素固定機能を発現しているものと推定された。
このように本研究によってサトウキビ、パイナップル、サツマイモの植物体内からnifH遺伝子の発現がはじめて確認された。
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