| 研究課題/領域番号 |
21K14760
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 香川大学 |
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研究代表者 |
福留 光挙 香川大学, 農学部, 助教 (40882949)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 活性イオウ分子種 / 根粒共生 / 植物微生物間相互作用 / 硫黄代謝 / ミヤコグサ / 根粒菌 / 活性分子種 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マメ科植物-根粒菌の根粒共生において、活性イオウ分子種（RSS）は、根粒菌の感染した細胞（感染細胞）に局在する。また、硫黄代謝遺伝子の変異したマメ科植物や根粒菌の着生根粒では、感染細胞のRSS量が少なく、窒素固定活性も低い。宿主植物と根粒菌は協調的な硫黄代謝を介して共生に必要なRSSを産生していると推定されるが、詳細は不明である。本研究は、根粒共生で産生されるRSSの分子同定および代謝経路の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、ミヤコグサと根粒菌の共生中に産生される活性イオウ分子種（RSS）の分子構造と代謝メカニズムを解明することを目的とした。RSS産生酵素（シスタチオニンγリアーゼ、システイニルtRNA合成酵素、3-メルカプトピルビン酸硫黄転移酵素）の変異株を用いた解析により、これらの酵素が硫黄代謝とアミノ酸代謝に及ぼす影響を明らかにした。特に、変異株の着生根粒でRSS量が減少し、共生の安定性が低下することを発見した。本研究は、根粒共生における硫黄代謝の重要性を再評価し、根粒共生での役割の理解を深める、新たな知見を提供した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、根粒共生における活性イオウ分子種（RSS）の役割を詳細に検討し、硫黄代謝が共生の安定性に不可欠であることを示した。これらの結果は、植物と微生物の共生メカニズムの理解に新たな視点を提供する可能性がある。また、基礎的な情報基盤だけでなく、持続可能な農業技術の開発に貢献する可能性がある。硫黄代謝の理解が進むことで、低肥料環境での作物生産性の向上や、環境負荷の軽減が期待できる。
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