| 研究課題/領域番号 |
19K21143
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| 補助金の研究課題番号 |
18H06000 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
山本 治樹 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (80615451)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ニトロゲナーゼ / 窒素固定 / シロイヌナズナ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
窒素は植物にとって重要な栄養であり、肥料の三大要素の筆頭に挙げられる元素である。植物は大気中の窒素をそのまま取り込んで栄養にすることはできず、窒素源として土壌中の硝酸イオンやアンモニウムイオンを利用する。しかし、これらの窒素化合物は欠乏しがちなため作物生産において収穫量を確保するため窒素肥料の施肥は欠かせない。本研究では植物自身が大気中の窒素を直接取り込んで栄養とすることを可能にするため、一部の窒素固定細菌が持つ酵素ニトロゲナーゼを植物に導入することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では分子状窒素をアンモニアへと還元する酵素ニトロゲナーゼを高等植物に導入し、窒素固定可能な作物植物を創り出す基盤を作ることを目指した。ニトロゲナーゼの還元コンポーネントであるNifHの発現を指標に植物体内における最適なニトロゲナーゼの発現部位の探索を行った。昨年までの研究により、植物細胞における葉緑体、ミトコンドリア、細胞質において局在的にNifHを発現させることに成功し、花茎において最もNifHの発現量が高くなることが明らかとなった。本年度は植物細胞内で発現したNifHについて、その活性を検出するためその精製手法の確立と、in vitroでの活性測定方法の構築を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では分子状窒素をアンモニアへと還元する酵素ニトロゲナーゼを高等植物に導入し、窒素固定可能な作物植物を創り出す基盤を作ることを目指した。ニトロゲナーゼの還元コンポーネントであるNifHの発言を指標に植物体内における最適なニトロゲナーゼの発現部位の探索を行った。本研究では植物体内で発現したNifHの活性の確認はできなかったが、時間的、空間的に分離したサンプリングによって、植物組織内でNIfHの安定性について新たな知見をもたらし、今後の植物体におけるニトロゲナーゼ発現に関する研究の礎となる実績となった。
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