根粒菌感染様式が異なるマメ科作物の根粒形成における硝酸阻害機構の発育形態学的解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12660017
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大門 弘幸 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助教授 (50236783)
• キーワード: 根粒菌 / 窒素固定 / 硝酸態窒素 / セスバニア / クラッキング感染 / 発色マーカー遺伝子

研究概要

本年度は,β-glucronidase遺伝子(gus)を導入した根粒菌を用いることにより,異なる濃度の硝酸態窒素施用条件下におけるS.rostrataの根粒形成阻害の様相について詳細に観察することを試みた.スライドグラス上にすき間を設けてカバーグラスを接着させた装置を用いて,S.rostrataを生育させた.無窒素液体培地を用い,KNO_3をNとして0,10,70mg/L添加する3処理区を設けた.gusで標識した根粒菌Azorhizobium caulino-dansを接種し,スライドグラスを経時的に検鏡するとともに,根粒数および側根数を調査した.また,主根の側根出現部位の横断切片を作成し,青色発色領域ならびにその近傍における根粒原基の形成を観察した.播種後9日目には,0mg/L区および10mg/L区では根粒が確認されたが,70mg/L区では根粒の形成は認められず,硝酸態窒素による根粒形成の阻害を確認することができた.播種後10日目には,70mg/L区と10mg/L区はともに0mg/L区に比べて根粒数が明らかに少なかった.側根の出現部位を含む主根の連続横断切片の観察により,播種後7日目には,0mg/L区および10mg/L区において,主根ではなく側根の皮層に根粒原基が形成されることが確認されたが,70mg/L区では確認できなかった.側根について,その出現数を調査したところ,0mg/L区ならびに10mg/L区に比べて70mg/L区では少なく推移した.主根への根粒菌の付着程度を調査したところ,10mg/L区と70mg/L区では0mg/L区に比べて有意に小さかった.以上のように,硝酸態窒素の高濃度条件下における根粒形成の阻害は,側根の出現の抑制と根粒原基の分化の遅延によることが推察された.

研究成果

• [文献書誌] Daimon,H.: "Transgenic Rudbeckia."Transgenic crops 3.In Biotechnology in Agriculture and Foretry,(by Y.P.S.Bajaj ed.). 265-273 (2001)
• [文献書誌] Akasaka,Y.: "Improved plant regeneration from cultured leaf segments in peanut (Arachis hypogaeaL.) by limited exposure to thidiazuron."Plant Science. 156. 169-175 (2000)
• [文献書誌] Daimon,H.: "Incorporation of Crotalaria spectabilis grown at a high seeding rate inhibits the growth of the succeeding wheat crop."Journal of Agronomy and Crop Science. 185. 137-144 (2000)
• [文献書誌] 赤坂庸子: "植物の根に関する諸問題(83)-ラッカセイの根における表層剥離"農業および園芸. 75・6. 717-720 (2000)
• [文献書誌] 大門弘幸: "根分けして栽培したラッカセイにおける硝酸態窒素による窒素固定阻害"日本作物学会紀事. 69(別2). 144-145 (2000)
• [文献書誌] 芝宏子: "湛水条件下におけるSesbania cannabinaとS.rostrataの根系発育"根の研究. 9(4). 203 (2000)