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2021 年度 実績報告書

イネにおける窒素固定能向上を目指したエンドファイトの炭水化物利用メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02941
研究機関名古屋大学

研究代表者

近藤 始彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00355538)

研究分担者 杉浦 大輔  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (50713913)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードイネ / 窒素固定 / エンドファイト / 炭水化物 / 品種
研究実績の概要

品種および窒素施肥による窒素固定活性の変化と積算窒素固定量を推定するため、多収インディカ品種北陸193号とジャポニカ標準品種日本晴を圃場において異なる窒素施肥条件で栽培し、茎部を含む各部位のARAを経時的に調査した。その結果、いずれの品種も面積当たりの窒素固定活性は出穂期~成熟期で最も高くなり、また窒素施肥による積算窒素固定推定量の明確な違いは見られなかった。また全窒素吸収量に占める積算窒素固定推定量の割合に2品種間の大きな差はなかった。茎部のARA活性は植物体中の糖濃度と関係が強かった。
茎部で最も高い活性が認められた茎下部について、有効な基質を推定するために、磨砕物に種々の炭素基質(糖、有機酸、アミノ酸、メタン)を添加した場合のARAの促進効果を予備的に解析した。その結果、スクロースで最も促進効果が大きく、メタンによっても促進効果がみられ、糖資化性菌やメタン酸化菌の寄与が示唆された。窒素含量の高いアミノ酸では促進効果は小さくC/Nが高い基質で促進が大きい可能性が示唆された。さらに15N2を用いて微細部位別の窒素固定活性の測定を行い、茎下部の外側で高いことが明らかになりARAでの傾向と合致した。ただしメタンを基質とする固定能についてなどARAとの相違をさらに検討する必要も示唆された。
また茎部ARAの品種差異に関与する遺伝要因を明らかにするために遊離糖を高集積し、ARAが高い傾向が認められたアフリカイネ品種についてアジアイネを遺伝的背景とする染色体置換系統を栽培し、茎部のARAと遊離糖の変異を予備的に調査した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Genotypic Variation of Endophytic Nitrogen-Fixing Activity and Bacterial Flora in Rice Stem Based on Sugar Content2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takanori、Shinjo Rina、Nishihara Arisa、Uesaka Kazuma、Tanaka Aiko、Sugiura Daisuke、Kondo Motohiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 719259

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.719259

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 連用圃場におけるイネの体内エンドファイト窒素固定能への窒素施肥の影響2021

    • 著者名/発表者名
      堀田幸奈・岡本卓哲・杉浦大輔・近藤始彦
    • 学会等名
      021年度日本土壌肥料学会中部支部・中部土壌肥料研究会例会
  • [学会発表] What Factor Affects Genotypic Difference in Endophytic Nitrogen-fixing Ability in Rice?2021

    • 著者名/発表者名
      Takanori Okamoto, Rina Shinjo, Arisa Nishihara,Kazuma Uesaka, Aiko Tanaka, Daisuke Sugiura,Motohiko Kondo
    • 学会等名
      The 10th Asian Crop Science Association Conference
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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