| 研究課題/領域番号 |
20H02890
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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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| 審査区分 |
小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
鈴木 章弘 佐賀大学, 農学部, 教授 (50305108)
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| 研究分担者 |
渡邊 啓史 佐賀大学, 農学部, 准教授 (40425541)
富永 晃好 静岡大学, 農学部, 助教 (50776490)
下村 彩 佐賀大学, 農学部, 助教 (20802771)
遠城 道雄 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (60194651)
穴井 豊昭 佐賀大学, 農学部, 招へい教授 (70261774)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | 根粒菌 / 窒素固定 / ダイズ / 収量 / 遺伝子 / 共生 / ミヤコグサ / 根粒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは，根粒菌による生物的窒素固定を飛躍的に増強させ，窒素肥料の使用（製造）を大幅に削減することを目標として研究を推進してきた。そして今までに，ダイズ品種エンレイから窒素固定増強遺伝子（エンレイ型SEN1）を同定し，それをフクユタカへ導入することによって窒素固定活性をほぼ100％増強させることに成功した。そこで本研究では，①ダイズの窒素固定増強遺伝子による窒素肥料削減効果の検証，②ダイズの窒素固定増強遺伝子のリスト化と世界展開への準備，③SEN1タンパク質の機能解析の３つの小課題を遂行し，窒素固定増強のメカニズムを理解するとともに，低炭素投入型農業が実現可能であることを示す。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，窒素固定増強型SEN1遺伝子を導入したフクユタカ（エンレイ型）と従来のSEN1遺伝子を持つ系統（ペキン型）を用いて，①エンレイ型による窒素肥料削減効果の検証，②エンレイ型の子実生産へ与える影響，③SEN1タンパク質の機能解析の３つの中課題を遂行した。その結果，①ではエンレイ型の場合は窒素肥料を半分に減じてもペキン型と同等の生長を見せることが判明した。②では，窒素固定増強型SEN1の場合には，貧栄養状態においてペキン型よりも収量が増加する傾向があることを示した。③では，エンレイ型の根粒内鉄濃度が高かったことから，SEN1タンパク質は鉄の輸送に関与している可能性を支持した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ダイズにおける窒素固定増強遺伝子を同定し，それを日本で最も栽培面積の大きな品種（フクユタカ）に導入し，その性状解析を行った点は，学術的に大きな意義がある。また得られた結果は，ダイズ栽培においてこの遺伝子を用いれば，窒素肥料の半分程度までの低減を達成できる可能性を示すものであり，肥料価格が高騰している現代社会において非常に大きなインパクトのある成果だと考えられる。
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