植物・微生物共生系の酸性土壌への適応機構の解析と応用

• 研究課題/領域番号: 23580462
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 砂入 道夫 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80196906)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 酸性土壌適応機構 / 遺伝子資源 / 根圏微生物 / 脂質 / 植物・微生物共生系 / アルミニウム耐性 / Rhodotorula酵母 / 多糖 / ポストゲノミックス / ゲノム

研究概要

本研究は強酸性土壌適応植物の根圏を植物・微生物共生系と捉え、共生微生物間、宿主植物・共生微生物間の相互作用をゲノム情報に基づき解析し、酸性土壌適応機構を解析することを目指した。各種共生菌のドラフトゲノムを決定し、窒素固定菌とアルミニウム耐性菌の共培養系、アルミニウム感受性イネへの接種実験や共生菌の生産する多糖の役割などの解析を進めた。高濃度アルミニウム耐性真核微生物Rhodotorula taiwanensis RS1のアルミニウム添加培養時に起きる膜脂質の顕著な変化についても検討進め、アルミニウム耐性と有機酸の関係についても検討を加えた。

研究成果

• [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the aluminum-tolerant fungus Rhodotorula taiwanensis RS1 and comparative analysis of Basidiomycota mitochondrial genomes (2013)
  • 著者名/発表者名: Xue Qiang Zhao, Tomoko Aizawa, Jessica Schneider, Chao Wang, Ren Fang Shen and Michio Sunairi
  • 雑誌名: MicrobiologyOpen 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 308-317
  • DOI: 10.1002/mbo3.74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a low digestibility δ-Conglutin in yellow lupin (Lupinus luteus L.) seed meal for atlantic salmon (Salmo salar L.) by coupling 2D-PAGE and mass spectrometry. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogura T, Ogihara J, Sunairi M, Alcaino J, Salvo-Garrido H, Maureira-Butler IJ.
  • 雑誌名: ＰｌｏｓＯｎｅ 巻: 8 号: 11 ページ: e80369-e80369
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aluminium tolerance in rice is antagonistic with nitrate preference and synergistic with ammonium preference (2013)
  • 著者名/発表者名: Xue Qiang Zhao, Shi Wei Guo, Fumie Shinmachi, Michio Sunairi, Akira Noguchi, Isao Hasegawa and Ren Fang Shen
  • 雑誌名: Annals of Botany 巻: 111(1) ページ: 69-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] High aluminum tolerance of Rhodotorula sp. RS1 is associated with thickening of the cell wall rather than chelation of aluminum ions (2013)
  • 著者名/発表者名: Chao Wang, Xue Qiang Zhao, Tomoko Aizawa, Michio Sunairi, and Ren Fang Shen
  • 雑誌名: Pedosphere 巻: 23(1) ページ: 29-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] High aluminum tolerance of Rhodotorula sp. RSI is associated with thickening of the cell wall rather than chelation of aluminum ions (2013)
  • 著者名/発表者名: Chao Wang, xue Qiang Zhao, Tomoko Aizawa, Michio Sunairi, Ren Fang Shen
  • 雑誌名: Pedosphere 巻: 23 号: 1 ページ: 29-38
  • DOI: 10.1016/s1002-0160(12)60077-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aluminium tolerance in rice is antagonistic with nitrate preference and synergistic with ammonium preference (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao XQ, Guo SW ; Shinmachi F, Sunairi M, Noguchi A, Hasegawa I, Shen RF.
  • 雑誌名: Annals of Botany 巻: 111 号: 1 ページ: 69-77
  • DOI: 10.1093/aob/mcs234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Burkholderia bannensis sp. nov., an acid-neutralizing bacterium isolated from torpedo grass (Panicum repens) that grows in highly acidic swamps (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Aizawa, Pissot Vijarnsorn, Mutsuyasu Nakajima, and Michio Sunairi
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 61(7) ページ: 1645-1650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Burkholderia bannensis sp.nov., an acidic pH-neutralizing bacterium is olated from torpedo grass (Panicum repens) that grows in highly acidic swamps in Thailand (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aizawa, P.Vijarnsorn, M.Nakajima, M.Sunairi
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol 巻: 61 号: 7 ページ: 1645-1650
  • DOI: 10.1099/ijs.0.026278-0
  • 査読あり
• [学会発表] The mechanism of high Al tolerance in Rhodotorula taiwanensis RS1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao Xue Qiang, Tomoko Aizawa, Wang Chao, Schneider Jessica, Shen Ren Fang, and Michio Sunairi
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年大会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋大学
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] アルミニウム・重金属耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42株の生産するアルミニウム、金属吸着性多糖の機能・構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴,相澤朋子,浦井誠,砂入道夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台・東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] The mechanism of high Al tolerance in Rhodotorula taiwanensis RS1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhao Xue Qiang, Aizawa Tomoko, Wang Chao, Schneider Jessica, Shen Ren Fang, Sunairi Michio
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Al耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42株の生産するAl吸着性多糖の機能・構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴,相澤朋子,浦井誠,砂入道夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都・京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Al耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42株の生産するAl吸着性多糖の機能・構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴，相澤朋子，浦井誠，砂入道夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Al耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42株の生産するAl吸着性多糖の構造について (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴,相澤朋子,浦井誠,砂入道夫
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山・岡山大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Al 耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42 株の生産するAl吸着性多糖の構造について (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴，相澤朋子，浦井誠，砂入道夫
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] アルミニウム・重金属耐性菌Pullulanibacillus属細菌CA42株の生産するアルミニウム、金属吸着性多糖の機能・構造
  • 著者名/発表者名: 佐藤准貴，相澤朋子，浦井誠，砂入道夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台